專利名稱：防爆型模擬信號分配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防爆型模擬信號分配裝置，用于油田石油鉆機(jī)信號采集 設(shè)計，屬于防爆型模擬信號分配裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常頂驅(qū)式鉆機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速信號是以電流的形式輸出，但當(dāng)鉆井儀表和錄井 儀都要采集該信號時，就需要把一路信號分為兩路相同的信號供不同的儀器使 用，這個時候就需要用到信號分配裝置。但是，油田的現(xiàn)場環(huán)境非常惡劣，儀器 的工作溫度范圍-40 85"C，要具有防爆的功能，還要克服較強(qiáng)的電磁場干擾， 一般的信號分配器在油田無法工作。因此信號分配裝置既要能夠適應(yīng)油田的惡劣 環(huán)境，復(fù)制的各路信號還要有高度的一致性。目前為止，還沒有能夠滿足要求的 模擬信號分配裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種防爆型模擬信號分配裝置，使其不僅能夠適應(yīng) 油田的惡劣環(huán)境，復(fù)制的各路路信號還有高度的一致性。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種防爆型模擬信號分 配裝置，其特征在于，包括隔爆外殼，在隔爆外殼內(nèi)設(shè)有隔離柵，隔離柵的輸入 端連接輸入信號，隔離柵的輸出端連接信號分配裝置的輸入端，信號分配裝置的 輸出端分別連接用于輸出電流信號的第一變送電路、用于輸出電流信號的第二變 送電路及用于輸出電壓信號的第三變送電路的輸入端。
隔離柵將輸入信號隔離，使分配裝置的防爆等級達(dá)到"本質(zhì)安全的"水平； 信號分配裝置將輸入信號分為三路相同的信號源，作為第一變送電路、第二變送 電路和第三變送電路的輸入分別產(chǎn)生電流信號和電壓信號。
本實(shí)用新型提供的防爆型模擬信號分配裝置不僅解決了頂驅(qū)式鉆機(jī)扭矩和 轉(zhuǎn)速信號同時供兩個設(shè)備使用的情況，而且也可以將一路傳感器的信號分成兩路
3輸出，擴(kuò)展了其應(yīng)用性。同時輸出信號可選擇電流信號或電壓信號，滿足不同需 求。


圖1為本實(shí)用新型提供的一種防爆型模擬信號分配裝置的結(jié)構(gòu)框圖2為信號分配電路的結(jié)構(gòu)框圖3為第一變送電路及第二變送電路的結(jié)構(gòu)框圖4為第三變送電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例來具體說明本實(shí)用新型。
實(shí)施例
如圖1所示，為本實(shí)用新型提供的一種防爆型模擬信號分配裝置的結(jié)構(gòu)框 圖，包括隔爆外殼l，在隔爆外殼l內(nèi)設(shè)有隔離柵，隔離柵的輸入端連接輸入信 號，隔離柵的輸出端連接信號分配電路的輸入端，信號分配電路的輸出端分別連 接用于輸出電流信號的第一變送電路、用于輸出電流信號的第二變送電路及用于 輸出電壓信號的第三變送電路的輸入端。
頂驅(qū)式鉆機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速信號為輸入信號，該輸入信號通過隔離柵輸入信號分 配器，信號分配器將其分解為三路相同的信號作為第一變送電路、第二變送電路 及第三變送電路的輸入，第一變送電路及第二變送電路將信號轉(zhuǎn)換為電源信號輸 出，第三變送電路將信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。
如圖2所示為信號分配電路的結(jié)構(gòu)框圖，所述信號分配電路為阻值相同且相 互串聯(lián)的第一電阻Zl、第二電阻Z2以及第三電阻Z3,第一電阻Zl連接隔離柵的 輸出端，第三電阻Z3接地。
第一電阻Zl上產(chǎn)生壓降VI,作為第一變送電路的輸入；第二電阻Z2上產(chǎn)生 壓降V2，作為第二變送電路的輸入；第三電阻Z3上產(chǎn)生壓降V3作為第三變送 電路的輸入。由于第一電阻Z1、第二電阻Z2以及第三電阻Z3的阻值相同，因 此壓降V1、壓降V2與壓降V3的值相同。
如圖3所示，為第一變送電路及第二變送電路的結(jié)構(gòu)框圖，包括第一差分放大電路，第一差分放大電路的輸出端連接偏壓調(diào)整電路及V/I轉(zhuǎn)換電路的輸入 端，第一差分放大電路的輸入端連接偏壓調(diào)整電路及第一電源控制電路的輸出 端，第一電源控制電路的輸出端連接V/1轉(zhuǎn)換電路的輸入端，第一電源控制電路 的輸入端連接保護(hù)電路的輸出端，保護(hù)電路的輸入端連接電源的輸出端，V/I轉(zhuǎn) 換電路的輸入端輸出電流信號。
保護(hù)電路防止電源接反和電流超限；第一電源控制電路產(chǎn)生該部分電路所需 的電源電壓以及偏壓調(diào)整電路所需的恒流源；第一差分放大電路將輸入電壓信號 放大；V/I轉(zhuǎn)換電路是將前級放大的信號按比例轉(zhuǎn)換成電流信號輸出；偏壓調(diào)整 電路是為了讓第一差分放大電路能有一個合適的共摸電壓范圍(通常為1.1 3.5V)而設(shè)的，由于后續(xù)接口都是連接傳感器，所以該部分的輸出接口必須符合 傳感器的接口標(biāo)準(zhǔn)，通常是由后續(xù)儀器配電的兩線制無源電流信號，通常為4 20mA 。
如圖4所示，為第三變送電路的結(jié)構(gòu)框圖，包括第二差分放大電路，第二差 分放大電路的輸入端連接第二電源控制電路及零點(diǎn)電路的輸出端，阻抗變換電路 的輸入端連接第二電源控制電路及第二差分放大電路的輸出端，第二電源控制電 路的輸入端連接安全電源的輸出端，阻抗變換電路輸出電壓信號。
第二電源控制電路產(chǎn)生該部分電路所需的電源電壓以及零點(diǎn)調(diào)整電路所需 的恒流源；第二差分放大電路將輸入的信號放大并按比例轉(zhuǎn)換成0 5V的輸出信 號；阻抗變換電路使輸出與后續(xù)儀器匹配。
權(quán)利要求1.一種防爆型模擬信號分配裝置，其特征在于，包括隔爆外殼(1)，在隔爆外殼(1)內(nèi)設(shè)有隔離柵，隔離柵的輸入端連接輸入信號，隔離柵的輸出端連接信號分配的電路輸入端，信號分配電路的輸出端分別連接用于輸出電流信號的第一變送電路、用于輸出電流信號的第二變送電路及用于輸出電壓信號的第三變送電路的輸入端。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種防爆型模擬信號分配裝置，其特征在于，所述信號 分配電路為阻值相同且相互串聯(lián)的第一電阻(Zl)、第二電阻(Z2)以及第 三電阻(Z3)，第一電阻(Zl)連接隔離柵的輸出端，第三電阻(Z3)接地。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種防爆型模擬信號分配裝置，其特征在于，所述的第 一變送電路與所述的第二變送電路結(jié)構(gòu)相同，包括第一差分放大電路，第一 差分放大電路的輸出端連接偏壓調(diào)整電路及V/I轉(zhuǎn)換電路的輸入端，第一差 分放大電路的輸入端連接偏壓調(diào)整電路及第一電源控制電路的輸出端，第一 電源控制電路的輸出端連接V/I轉(zhuǎn)換電路的輸入端，第一電源控制電路的輸 入端連接保護(hù)電路的輸出端，保護(hù)電路的輸入端連接電源的輸出端，V/I轉(zhuǎn) 換電路的輸入端輸出電流信號。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種防爆型模擬信號分配裝置，其特征在于，所述第三 變送電路包括第二差分放大電路，第二差分放大電路的輸入端連接第二電源 控制電路及零點(diǎn)電路的輸出端，阻抗變換電路的輸入端連接第二電源控制電 路及第二差分放大電路的輸出端，第二電源控制電路的輸入端連接安全電源 的輸出端，阻抗變換電路輸出電壓信號。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種防爆型模擬信號分配裝置，其特征在于，包括隔爆外殼，在隔爆外殼內(nèi)設(shè)有隔離柵，隔離柵的輸入端連接輸入信號，隔離柵的輸出端連接信號分配裝置的輸入端，信號分配裝置的輸出端分別連接用于輸出電流信號的第一變送電路、用于輸出電流信號的第二變送電路及用于輸出電壓信號的第三變送電路的輸入端。本實(shí)用新型提供的防爆型模擬信號分配裝置不僅解決了頂驅(qū)式鉆機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速信號同時供兩個設(shè)備使用的情況，而且也可以將一路傳感器的信號分成兩路輸出，擴(kuò)展了其應(yīng)用性。同時輸出信號可選擇電流信號或電壓信號，滿足不同需求。
文檔編號G08C19/02GK201294039SQ200820155699
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者畢東杰, 民 王 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司;上海神開石油科技有限公司