资源描述：
《井下压力温度测量系统设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第39卷第11期辽宁化工Vo.l39,No.112010年11月LiaoningChemicalIndustryNovember,2010井下压力温度测量系统设计研究王金龙,杨波(西安石油大学,陕西西安710065)摘要:在油井开发过程中,井下压力和温度数据是进行方案实施的重要依据。就实现井下压力和温度的测量,满足大容量数据快速存储的要求,设计了基于PIC16F877A单片机为核心的井下压力温度测量系统。关键词:压力、温度测量系统;单片机;数据存储中图分类号:TE927文献标识码:A文章编号:
2、10040935(2010)11120003为提高油井的原油产量,需要根据井下压力和(4)工作温度0~85。温度的动态数据,确定对油井施行检修、注水加压、2井下测量系统设计压裂或酸化处理等工艺措施。为此,必须借助于井下压力温度测量系统,以获得精确的井下压力和温温度测量选用DS18B20数字温度传感器,输出度数据。目前,国内外对井下压力和温度测量普遍的是的数字信号,可直接被单片采集。压力测量选采用起井后有线测试,施工量大,且经常由于电缆与用MD-T系列中高温压力传感器,输出的是电压模油井套管之间的摩擦、碰撞出现断线而使测量
3、失败。拟信号,需经过A/D转换器,把模拟信号转换成数因此,实现油井井下压力和温度测量无线数据存储字信号,然后送入单片机中进行处理。有着重要意义。2.1温度采集设计DS18B20数字温度传感器,它的测温范围是-1井下测量系统概述55~125,分辨率为0.0625,在-10~85范1.1井下测量系统组成围内其测温准确度为0.5。它体积小,功耗低,测量电路采用Microchip公司的PIC16F877A抗干扰能力强,易与微处理器连接,无需任何外围硬单片机,图1给出了井下测量系统的结构框图。井件即可方便的进行温度测量,减少了因为
4、增加处理下测量系统由数据测量单元、储存单元、通讯接口、电路而对系统稳定性的影响。与单片机交换信息仅实时时钟组成。需一根I/O口线,其读/写及温度转换的功率也可来源于数据总线,而无需额外电源。(1)硬件设计DS18B20输出的为数字信号,可以直接送入单片机上进行处理;VDD端接5V直流电源,GND端接地,DQ端上拉10K电阻后直接接单片机RA4脚图1测量系统结构框图相连。(2)软件设计1.2系统主要技术指标DS18B20测温的流程图如图2所示,其测量温(1)完成压力、温度的测量和数据存储;度程序主要有以下几个方面:(2)压力测量电路
5、精度优于0.4%;温度测量精度优于2%;收稿日期:20100508(3)存储容量64M;作者简介:王金龙(1984-),男,在读研究生。第39卷第11期王金龙,等:井下压力温度测量系统设计研究1201!总线初始化可达100MPa,介质温度可达250,精度为首先将DQ(数据线)拉低480s以上;0.25%,外形尺寸小,重量轻。将DQ拉高,并延迟15~60s;MD-T系列中高温压力传感器,输出0~5V在60~240s内读取DQ的值,如果DQ为低,电压模拟信号,需经过A/D转换
6、器,把电压模拟信则初始化成功;如果DQ为高,则初始化失败,可再号转换成数字信号,然后送入单片机中进行处理。次初始化;A/D转换器选用MAX187转换芯片,工作温度拉高DQ并延时240s以上。在-55~125。MAX187用采样/保持电路和逐∀写数据位比较寄存器将输入的模拟信号转换为12位的数首先将DQ拉低,并延时10~15s;字信号,其采样/保持电路不需要外接电容。向总线上写数据,并延时45s以上,并将DQMAX187的+5V电源与地之间所接电容C1和C2置高。为去藕电容,作用是为了滤掉电路在工作中产生的#读数据电磁波,提高电
7、路的抗干扰能力;4号管脚对地接一首先将DQ拉低,并延时1s左右(不能太个4.7F的电容,输入模拟信号的电压范围为0~长);4.096V。然后延迟几个s,并读取DQ的值;2.3数据存储设计DQ拉低至总线的时间必须限定在15s以内;数据存储单元选用闪速存储器K9F1208U0M。读完一位以后,需要延时45s以上,并将DQK9F1208U0M是Samsung公司生产的采用NAND置高。技术的大容量、高可靠Flash存储器。K9F1208U0M对528字节一页的写操作所需时间典型值是200s,而对16K字节一块的擦除操作典型值也
8、仅需2ms。每一页中的数据读出速度也很快,平均每个字节只需50ns。8位I/O端口采用地址、数据和命令复用的方法。这样既可减少引脚数,还可使接口电路简洁。片内的写控制器能自动执行写操作和擦除功能,包括必要的脉冲产生,内部
