[发明专利]温湿度传感器标定装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气开采技术，尤其涉及一种温湿度传感器标定装置及方法。

背景技术

气体钻井过程中，可能出现的井下安全风险主要包括地层出气、井壁垮塌、地层出水、钻柱失效、井下燃爆及地层产出有毒有害气体。这些安全风险的发生会对钻井施工、人员安全及经济造成一定损失。其中地层出水会引起井眼净化、钻头泥包、井壁失稳等井下复杂情况的发生，因此，气体钻井出水监测尤为重要。

气体钻井现场通常采用温湿度一体式传感器监测地层出水，温湿度传感器能够通过监测排砂管线返出气体的相对湿度来判断地层是否出水，同时还能够监测温度以便于排除环境温度变化对湿度的影响。然而温湿度传感器现场工作环境恶劣，在工作一段时间后输出电压与相对温湿度值会偏离原有的线性关系，造成较大测量误差。故温湿度传感器的现场快速简易标定对于准确监测显得尤为重要。

目前，温湿度传感器的标定方法是在室内采用标准湿度发生器进行标定，虽然其标定精度高，然而标准湿度发生器价格昂贵，维护费用高，标定条件要求严格，施工现场很难达到标定条件，故采用标准湿度发生器对温湿度传感器进行标定的方法不适合现场应用。

发明内容

本发明提供一种温湿度传感器标定装置及方法，可实现气体钻井现场对温湿度传感器的标定，该标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足气体钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值。

本发明提供一种温湿度传感器标定装置，包括：

设有传感器接口以及空气入口的温湿度标定箱、待标定温湿度传感器、数据采集处理系统、用于将外部空气通过所述空气入口导入所述温湿度标定箱的气泵；

所述温湿度标定箱通过所述传感器接口与所述待标定温湿度传感器连接，所述温湿度标定箱通过所述空气入口与所述气泵连接，所述待标定温湿度传感器与所述数据采集处理系统连接；

所述温湿度标定箱内分别容纳有无水氯化钙、纯水，所述无水氯化钙、纯水分别与所述气泵导入的空气形成具有预设湿度的混合气体。

本发明还提供一种温湿度传感器标定方法，包括：

气泵通过温湿度标定箱上的空气入口将外部空气导入所述温湿度标定箱，并将导入的空气分别与所述温湿度标定箱内的无水氯化钙、纯水混合，形成具有预设湿度值的混合气体；

待标定温湿度传感器通过所述温湿度标定箱上的传感器接口从所述温湿度标定箱中获取所述混合气体，并输出所述混合气体的湿度测量值；

数据采集处理系统接收所述湿度测量值，根据所述预设湿度值与所述湿度测量值，处理得到标定结果。

本发明的温湿度传感器标定装置及方法，通过气泵将外部空气通过温湿度标定箱上的空气入口导入温湿度标定箱，使得导入的空气分别与温湿度标定箱内的无水氯化钙、纯水混合出具有预设湿度的混合气体，再由待标定温湿度传感器通过温湿度标定箱上的传感器接口测量该混合气体的湿度值，进而数据采集处理系统对测量得到的湿度值和预设的湿度值进行处理，得到标定结果，从而实现在气体钻井现场对温湿度传感器的标定，该标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足气体钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值。

附图说明

图1为本发明温湿度传感器标定装置的实施例一的结构示意图；

图2为本发明温湿度传感器标定装置的实施例二的结构示意图；

图3为本发明温湿度传感器标定方法的实施例一的流程图；

图4为本发明温湿度传感器标定方法的实施例二的流程图；

图5为本发明温湿度传感器标定方法的实施例三的流程图；

图6为图5所示温湿度传感器标定方法的实施例三中的待标定温湿度传感器的电压-温度拟合曲线。

图7为本发明温湿度传感器标定方法的实施例四的流程图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。