高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，該高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置包括恒溫箱和數(shù)據(jù)采集模塊，該恒溫箱提供恒溫環(huán)境，溫度傳感器和待測(cè)的甲烷傳感器密閉在該恒溫箱中，該溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量該恒溫箱內(nèi)環(huán)境溫度，并將環(huán)境溫度信號(hào)傳輸給該數(shù)據(jù)采集模塊，該甲烷傳感器測(cè)量該恒溫箱內(nèi)甲烷濃度，并將甲烷濃度信號(hào)傳輸給該數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊采集該環(huán)境溫度信號(hào)和該甲院濃度信號(hào)，并將該環(huán)境溫度信號(hào)和該甲烷濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳輸給外部的上位機(jī)。該高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置可以測(cè)試甲烷傳感器在不同濃度不同溫度條件下的輸出特性，可以為高溫工作環(huán)境下甲烷傳感器的選擇提供一種參考。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體測(cè)試裝置，特別是涉及到一種高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，鉆井過(guò)程中需要針對(duì)井下可燃烷烴類(lèi)氣體進(jìn)行檢測(cè)，井下烷烴類(lèi)氣體一般以甲烷為主，并且隨著鉆井深度的增加井下檢測(cè)環(huán)境溫度不斷升高，最高可達(dá)150°C。為了實(shí)現(xiàn)高溫井下烷烴類(lèi)氣體的檢測(cè)，需要針對(duì)現(xiàn)有的甲烷傳感器在不同溫度不同濃度下的輸出特性進(jìn)行測(cè)試。為此我們發(fā)明了一種新的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，解決了以上技術(shù)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在(Tl50°C范圍內(nèi)甲烷濃度為(Γ5%條件下測(cè)量甲烷傳感器的輸出特性的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，該高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置包括恒溫箱和數(shù)據(jù)采集模塊，該恒溫箱提供恒溫環(huán)境，溫度傳感器和待測(cè)的甲烷傳感器密閉在該恒溫箱中，并分別連接于該數(shù)據(jù)采集模塊，該溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量該恒溫箱內(nèi)環(huán)境溫度，并將環(huán)境溫度信號(hào)傳輸給該數(shù)據(jù)采集模塊，該甲烷傳感器測(cè)量該恒溫箱內(nèi)甲烷濃度，并將甲烷濃度信號(hào)傳輸給該數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊采集該環(huán)境溫度信號(hào)和該甲烷濃度信號(hào)，并將該環(huán)境溫度信號(hào)和該甲烷濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳輸給外部的上位機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]該恒溫箱提供(Tl50°C的恒溫環(huán)境。
[0007]該數(shù)據(jù)采集模塊包括調(diào)理電路和微控制器，該調(diào)理電路連接于該溫度傳感器和該甲烷傳感器，并將環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和放大，該微控制器連接于該調(diào)理電路，將調(diào)理放大后的環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
[0008]該數(shù)據(jù)采集模塊還包括USB控制電路和USB通信接口，該USB控制電路連接于該微控制器，該USB通信接口連接在該USB控制電路與外部的上位機(jī)之間，以進(jìn)行該數(shù)據(jù)采集模塊和外部上位機(jī)的雙向通信。
[0009]該高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置還包括交流電源，該數(shù)據(jù)采集模塊還包括電源轉(zhuǎn)換控制電路，該交流電源連接于該電源轉(zhuǎn)換控制電路，該電源轉(zhuǎn)換控制電路連接于該調(diào)理電路、該微控制器和該USB控制電路，該電源轉(zhuǎn)換控制電路將該交流電源提供的220V交流電轉(zhuǎn)換為適合該調(diào)理電路、該微控制器和該USB控制電路使用的電壓輸出。
[0010]本實(shí)用新型中的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，恒溫箱能夠提供(Tl50°C的恒溫環(huán)境，將溫度傳感器和待測(cè)甲烷傳感器置于恒溫箱中；設(shè)定溫度值，向恒溫箱中通入甲烷濃度為5%以?xún)?nèi)的空氣甲烷混合氣體；待溫度恒定后，甲烷傳感器通電，經(jīng)過(guò)設(shè)定的反應(yīng)時(shí)間后，數(shù)據(jù)采集模塊采集溫度傳感器和甲烷傳感器的輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理后進(jìn)入微控制器，通過(guò)USB接口傳輸至上位機(jī)。該裝置可以測(cè)試甲烷傳感器在不同濃度不同溫度條件下的輸出特性，可以為高溫工作環(huán)境下甲烷傳感器的選擇提供一種參考。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0013]如圖1所示，圖1為本實(shí)用新型的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)圖。該高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置由恒溫箱1、數(shù)據(jù)采集模塊2和交流電源3組成。
[0014]恒溫箱I提供(Tl50°C的恒溫環(huán)境，溫度傳感器11和待測(cè)的甲烷傳感器12密閉在恒溫箱I中，并分別連接于數(shù)據(jù)采集模塊2。溫度傳感器11實(shí)時(shí)測(cè)量恒溫箱I內(nèi)環(huán)境溫度，并將環(huán)境溫度信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊2。待測(cè)的甲烷傳感器12測(cè)量恒溫箱I內(nèi)甲烷濃度，并將甲烷濃度信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊2。
[0015]數(shù)據(jù)采集模塊2采集環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)，并將環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳輸給外部的上位機(jī)。在一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊2包括電源轉(zhuǎn)換控制電路25、調(diào)理電路21、微控制器22、USB控制電路23和USB通信接口 24，電源轉(zhuǎn)換控制電路25、調(diào)理電路21、微控制器22、USB控制電路23和USB通信接口 24被封裝在數(shù)據(jù)采集模塊2中。調(diào)理電路21連接于該溫度傳感器11和待測(cè)的甲烷傳感器12，并將環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和放大。微控制器22連接于該調(diào)理電路21，內(nèi)部集成模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將調(diào)理后的環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。USB控制電路23連接于微控制器22，USB通信接口 24連接在USB控制電路23與外部的上位機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊2和外部上位機(jī)的雙向通信。
[0016]交流電源3連接于電源轉(zhuǎn)換控制電路25，電源轉(zhuǎn)換控制電路25連接于調(diào)理電路
21、微控制器22和USB控制電路23，電源轉(zhuǎn)換控制電路25將交流電源3提供的220V交流電轉(zhuǎn)換為適合調(diào)理電路21、微控制器22和USB控制電路23使用的電壓輸出。
[0017]本實(shí)用新型的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置在運(yùn)行時(shí)，測(cè)試開(kāi)始前首先將溫度傳感器11和待測(cè)的甲烷傳感器12置于恒溫箱I中，嚴(yán)格按照工序進(jìn)行密封和引線，并與數(shù)據(jù)采集模塊2連接；數(shù)據(jù)采集模塊2通過(guò)USB通信接口 24與上位機(jī)相連；數(shù)據(jù)采集模塊2通電初始化，上位機(jī)與數(shù)據(jù)采集模塊2建立通信。測(cè)試開(kāi)始，首先通入配比好的一定濃度的甲烷空氣混合氣體，設(shè)定好實(shí)驗(yàn)溫度；恒溫箱I加熱直至到達(dá)所設(shè)定的溫度，此過(guò)程中上位機(jī)一直采集恒溫箱I的溫度；當(dāng)恒溫箱I溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，給甲烷傳感器12上電，經(jīng)過(guò)設(shè)定的反應(yīng)時(shí)間后開(kāi)始采集甲烷傳感器12的輸出，溫度數(shù)據(jù)和甲烷傳感器12的輸出傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中；數(shù)據(jù)采集完畢后由上位機(jī)發(fā)送指令給甲烷傳感器12斷電，恒溫箱I中通入潔凈空氣，此時(shí)完成一次測(cè)試。向恒溫箱I中通入不同濃度的甲烷空氣混合氣體，重新設(shè)定溫度值，開(kāi)始新一輪測(cè)試。
【權(quán)利要求】
1.高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，其特征在于，該高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置包括恒溫箱和數(shù)據(jù)采集模塊，該恒溫箱提供恒溫環(huán)境，溫度傳感器和待測(cè)的甲烷傳感器密閉在該恒溫箱中，并分別連接于該數(shù)據(jù)采集模塊，該溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量該恒溫箱內(nèi)環(huán)境溫度，并將環(huán)境溫度信號(hào)傳輸給該數(shù)據(jù)采集模塊，該甲烷傳感器測(cè)量該恒溫箱內(nèi)甲烷濃度，并將甲烷濃度信號(hào)傳輸給該數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊采集環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)，并將環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳輸給外部的上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，其特征在于，該恒溫箱提供(Tl50°C的恒溫環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，其特征在于，該數(shù)據(jù)采集模塊包括調(diào)理電路和微控制器，該調(diào)理電路連接于該溫度傳感器和該甲烷傳感器，并將環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和放大，該微控制器連接于該調(diào)理電路，將調(diào)理放大后的環(huán)境溫度信號(hào)和甲烷濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換成該數(shù)字信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，其特征在于，該數(shù)據(jù)采集模塊還包括USB控制電路和USB通信接口，該USB控制電路連接于該微控制器，該USB通信接口連接在該USB控制電路與外部的上位機(jī)之間，以進(jìn)行該數(shù)據(jù)采集模塊和外部上位機(jī)的雙向通?目。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置，其特征在于，該高溫甲烷傳感器測(cè)試裝置還包括交流電源，該數(shù)據(jù)采集模塊還包括電源轉(zhuǎn)換控制電路，該交流電源連接于該電源轉(zhuǎn)換控制電路，該電源轉(zhuǎn)換控制電路連接于該調(diào)理電路、該微控制器和該USB控制電路，該電源轉(zhuǎn)換控制電路將該交流電源提供的220V交流電轉(zhuǎn)換為適合該調(diào)理電路、該微控制器和該USB控制電路使用的電壓輸出。
【文檔編號(hào)】G01N33/22GK204028063SQ201420401766
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】姚金志, 戴永壽, 萬(wàn)亞旗, 張亞南, 魏兵, 周文蠢 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油大學(xué)(華東), 中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司