專利名稱：智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田泥漿電導(dǎo)率傳感器領(lǐng)域，具體為一種智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器。
背景技術(shù)：
在油田生產(chǎn)中，需要對油田泥漿電導(dǎo)率進(jìn)行測量。現(xiàn)有技術(shù)一般采用可測量液體的電導(dǎo)率儀對油田泥漿的電導(dǎo)率進(jìn)行測量。電導(dǎo)率儀一般是通過激勵源向油田泥漿輸出激勵信號，并通過次級接收線圈接收油田泥漿產(chǎn)生的感應(yīng)信號進(jìn)行測量的。但現(xiàn)有技術(shù)的電導(dǎo)率儀在對油田泥漿進(jìn)行測量時，由于被測量介質(zhì)電極化，以及溫度的影響，會造成測量精度降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器，以解決現(xiàn)有技術(shù)的電導(dǎo)率儀測量時由于介質(zhì)電極化以及溫度影響造成測量精度降低的問題。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器，其特征在于包括有型號為MSP430F1XX的單片機(jī)、高頻率的雙極性脈沖方波模塊、電流輸出模塊，所述電流輸出模塊輸入端接入單片機(jī)，所述雙極性脈沖方波模塊控制端接入單片機(jī)，雙極性脈沖方波模塊輸出端接有伸入泥漿中的激勵線圈，還包括濾波放大電路，所述濾波放大電路輸入端接有伸入泥漿中的次級線圈，濾波放大電路的輸出依次經(jīng)過整流電路、偏移放大電路、限幅電路后接入所述單片機(jī)。所述的智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器，其特征在于所述單片機(jī)上還接入有 NTC熱敏電阻測溫模塊，所述NTC熱敏電阻測溫模塊包括NTC熱敏電阻測溫電橋、差分放大電路，所述NTC熱敏電阻測溫電橋一輸入端接恒流源，另一輸入端接地，NTC熱敏電阻測溫電橋兩輸出端分別一一對應(yīng)接入差分放大電路的同相輸入端、反相輸入端，所述差分放大電路的輸出接入單片機(jī)。本實(shí)用新型采用高頻率的雙極性脈沖方波模塊作為系統(tǒng)的激勵源，由于在激勵信號的前半個周期和后半個周期幅值相等、極性相反，激勵電流同值反向，可削弱被測被測量介質(zhì)電極化現(xiàn)象。本實(shí)用新型核心采用了超低功耗16位單片機(jī)MSP430F1XX作為主控制器，負(fù)責(zé)電流信號的輸出、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的采集，以及數(shù)據(jù)的處理和校正。本實(shí)用新型采用NTC熱敏電阻檢測液體的實(shí)際溫度，并通過單片機(jī)軟件進(jìn)行溫度漂移補(bǔ)償，具有手動、自動溫度補(bǔ)償功能。在自動模式下，單片機(jī)定時通過熱敏電阻采集實(shí)際溫度值，再通過存放在CPU內(nèi)存中的分段式直線擬合補(bǔ)償公式計(jì)算出實(shí)際電導(dǎo)率補(bǔ)償量，進(jìn)而克服電導(dǎo)率隨溫度變化的影響。在手動模式下，將此時的測量值作為參考值，用于校準(zhǔn)。[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有自動零點(diǎn)與滿量程調(diào)整，無需4mA調(diào)零電位器和 20mA滿度電位器，簡化了由人工調(diào)整電位器帶來的麻煩，而且采用的基于單片機(jī)軟件溫度自動補(bǔ)償具有更大的靈活性和精度指標(biāo)。

圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖。圖2為本實(shí)用新型NTC熱敏電阻測溫模塊電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示。智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器，包括有型號為MSP430F1XX的單片機(jī)、高頻率的雙極性脈沖方波模塊、4-20mA的電流輸出模塊，電流輸出模塊輸入端接入單片機(jī)，雙極性脈沖方波模塊控制端接入單片機(jī)，雙極性脈沖方波模塊輸出端接有伸入泥漿中的激勵線圈，還包括濾波放大電路，濾波放大電路輸入端接有伸入泥漿中的次級線圈，濾波放大電路的輸出依次經(jīng)過整流電路、由偏移補(bǔ)償電路和差分放大電路組成的偏移放大電路、限幅電路后接入單片機(jī)。如圖2所示。單片機(jī)上還接入有NTC熱敏電阻測溫模塊，NTC熱敏電阻測溫模塊包括NTC熱敏電阻測溫電橋、差分放大電路，NTC熱敏電阻測溫電橋一輸入端接恒流源，另一輸入端接地，NTC熱敏電阻測溫電橋兩輸出端分別一一對應(yīng)接入差分放大電路的同相輸入端、反相輸入端，差分放大電路的輸出接入單片機(jī)。在單片機(jī)中的軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，主要功能模塊包括初始化程序、電導(dǎo)采樣子程序、溫度采樣子程序、數(shù)據(jù)處理子程序(主要包括濾波、誤差和溫度補(bǔ)償計(jì)算)、電流輸出子程序、零點(diǎn)及滿量程調(diào)整中斷子程序、換檔子程序。
權(quán)利要求1.智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器，其特征在于包括有型號為MSP430F1XX的單片機(jī)、高頻率的雙極性脈沖方波模塊、電流輸出模塊，所述電流輸出模塊輸入端接入單片機(jī)， 所述雙極性脈沖方波模塊控制端接入單片機(jī)，雙極性脈沖方波模塊輸出端接有伸入泥漿中的激勵線圈，還包括濾波放大電路，所述濾波放大電路輸入端接有伸入泥漿中的次級線圈， 濾波放大電路的輸出依次經(jīng)過整流電路、偏移放大電路、限幅電路后接入所述單片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器，其特征在于所述單片機(jī)上還接入有NTC熱敏電阻測溫模塊，所述NTC熱敏電阻測溫模塊包括NTC熱敏電阻測溫電橋、差分放大電路，所述NTC熱敏電阻測溫電橋一輸入端接恒流源，另一輸入端接地，NTC 熱敏電阻測溫電橋兩輸出端分別一一對應(yīng)接入差分放大電路的同相輸入端、反相輸入端， 所述差分放大電路的輸出接入單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能型油田泥漿電導(dǎo)率傳感變送器，包括有單片機(jī)、雙極性脈沖方波模塊、電流輸出模塊、濾波放大電路、整流電路、偏移放大電路、限幅電路，并通過NTC熱敏電阻測溫模塊進(jìn)行溫度補(bǔ)償。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有自動零點(diǎn)與滿量程調(diào)整，簡化了由人工調(diào)整電位器帶來的麻煩，具有更大的靈活性和精度指標(biāo)。
文檔編號G01R27/22GK202119841SQ201120176068
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月28日
發(fā)明者李麗, 胡巍, 胡建強(qiáng) 申請人:蚌埠賽英電子科技發(fā)展有限公司