[发明专利]一种电导率传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种电导率传感器。

背景技术

在电缆地层测试作业中，需要利用井下流体电导率传感器来实时测量所抽吸的地层流体的电导率值，进而判断流体性质，为仪器进一步抽排或取样提供判断依据。

现有的电导率传感器由于测量原理与结构限制，只适用于测量具有高电导率的地层流体。对于油气等低电导率流体的识别与测量能力较差，且灵敏度和测量分辨率也较低。

测量过程中由于被测流体的复杂性，不可避免地在测量管壁上产生附着与沉积。现有电导率传感器采用的结构很难进行清洗除垢，长期使用将引入测量污染，缩短了传感器的使用寿命。

在井下环境中测量复杂混合流体时，如果测量地层具有高磁性或被测流体含有磁性微粒，互感线圈受外界磁场作用，测量结果也将产生不可修正的误差，直接带来流体性质判断失误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中电导率传感器对低电导率流体的识别与测量能力较差的不足。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电导率传感器，包括通过屏蔽电缆连接的电导率测量短节及传感器电子短节，其中：

该电导率测量短节，用于根据激励信号在被测流体里建立电场，获得该电场在预定测量展距上的电位差信号；

该传感器电子短节，用于产生该激励信号，将该激励信号施加到该电导率测量短节上，并根据该电位差信号获得该被测流体的电导率。

优选地，该电导率测量短节包括电导率测量探头，以及容纳该电导率测量探头的密闭腔体，其中该密闭腔体耐高压且内壁上涂布绝缘层，该电导率测量探头的引线通过水密头引出。

优选地，露在该密闭腔体外部的外漏接线柱通过耐高温导热硅脂密封。

优选地，该电导率测量探头包括一个发射电极、两对测量电极以及一对回馈电极；第一对测量电极中的两个电极以及第二对测量电极中的两个电极，按照该预定测量展距对称分布在该发射电极的两侧，该对回馈电极对称分布在该发射电极的最外侧；根据该两对测量电极获得该电位差信号。

优选地，该发射电极、两对测量电极以及该对回馈电极，围绕圆柱基座缠绕而成。

优选地，该发射电极、两对测量电极以及该对回馈电极，采用高温耐腐司太立合金制成。

优选地，该传感器电子短节包括：

信号源；

驱动器，用于将该激励信号施加到该电导率测量短节上；

模式控制器，用于对该电位差信号进行模式控制；

放大器，用于对进行该模式控制之后的电位差信号进行放大；

滤波器，与该放大器相连，用于对进行该放大后的电位差信号进行整形滤波；

微控制器，用于控制该信号源产生该激励信号，并对进行该整形滤波的电位差信号进行处理，获得该被测流体的电导率。

优选地，该信号源包括低频低摆幅交流激励源。

与现有技术相比，本发明的实施例主要根据电解导电原理，采用电阻测量法对电导率实现电导率测量。本发明的实施例采用接触式电极阵列，形成精确度较高的电化学测量系统。本发明实施例能够克服井下高温高压恶劣环境，测量不受外界磁场的影响，微型阵列电极可以很好地测量油气等低电导率流体，且测量分辨率和灵敏度更高，能快速准确地测量底层流体的电导率。本发明实施例中的耐高压内涂绝缘层密闭腔体和耐腐蚀合金电极，有效保障了测量的精准性与可靠性。本发明实施例采用易拆装的整体结构，使得传感器维护保养更加快捷方便，使用寿命进一步延长。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。在附图中：

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的各个特征在不相冲突前提下的相互结合，均在本发明的保护范围之内。