[发明专利]油气积算仪

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于油田计量站内与分离器配合使用中的油井产液量计量装置。

背景技术

玻璃管量油是国内各油田普遍采用的传统方法，约占油井总数的90%以上。即在计量站内的油气分离器上安装一根长80cm左右并与分离器构成连通管的玻璃管液面计。根据玻璃管内水上升的高度与分离器内油量的关系得到分离器内油的重量，由此测得玻璃管内液面上升高度所需要的时间，即可折算出油井的产量。这种方式下，玻璃管量油采用人工看表计时、手工换算的方式，其劳动强度大、存在人为误差，另外玻璃管不耐油污，影响液位观测，其强度低，极易产生炸裂，造成危险。为了解决这一问题，已经有技术人员研制出了用于油井产液量自动计量的仪器，例如公告号为202101715U和201731919U等专利文献所公开的内容，其中，201731919U专利文献中的技术方案已经在油田计量站经过了实验性应用。经过一段时间的应用后发现，这种已有仪器存在以下问题：由于直接采用已有的磁翻转液位计来测量液位，而未对该磁翻转液位计结构进行适应性改进，在这种机械结构的基础上设计的测量与存储电路工作性能不好，导致最终形成的仪器结构复杂并且仪器的稳定性低，而且计量的精度非常差。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种新的油气积算仪，该种油气积算仪不但结构简单，易于在现场安装、维护，元件具有可替换性，而且还可以与上位计算机连接实现对数据的远程传送，此外还具有计量精度高、仪器稳定性好等优点。

本发明的技术方案是：该种油气积算仪，具有表头和LCD显示面板等常规结构，主要由液位检测器和检测数据处理器两部分构成，检测数据处理器位于表头内，其具体改进之处则如下文所述：

所述检测数据处理器由集成在一块积算仪主板上的MSP430F437型混合信号处理芯片、24C256型两线串行EEPROM芯片、PCF8563型时钟芯片、74HC165D型并行输入串行输出移位寄存芯片、LCD显示控制芯片、RSM485S型485通信芯片和以LTC4411型理想二极管芯片为主的电源电路连接后构成；此外，还包括与PCF8563型时钟芯片相配合的外部晶振芯片以及与所述LTC4411型理想二极管芯片相配合的23CT14型电压转换芯片，以及一个用于连接1-Wire通信接口的上拉电阻。

上述电路的具体连接关系如下：

其中，所述MSP430F437型混合信号处理芯片的83号管脚连接前述上拉电阻，以实现按照1-wire总线通讯协议与外部通信；所述MSP430F437型混合信号处理芯片的82号管脚、84号管脚和85号管脚分别依次连接所述24C256型两线串行EEPROM芯片的WP端口、SCL端口和SDA端口，以实现由MSP430F437型混合信号处理芯片构成的CPU按照IIC总线协议对存储器进行读、写；所述84号管脚和85号管脚分别为IIC总线时钟和数据线的连接端，所述82号管脚为24C256型两线串行EEPROM芯片的写保护控制线的连接端；所述MSP430F437型混合信号处理芯片的84号管脚、85号管脚亦同时分别连接PCF8563型时钟芯片的SCL端和SDA端，以使得MSP430F437型混合信号处理芯片按照IIC总线协议对前述PCF8563型时钟芯片进行读、写操作；所述PCF8563型时钟芯片的1号管脚和2号管脚分别作为地址线连接外部晶振芯片的XIN端口和XOUT端口；所述MSP430F437型混合信号处理芯片的95号管脚、96号管脚和67号管脚分别对应连接所述74HC165D型并行输入串行输出移位寄存芯片的SH/L端、CLK端和QH端，以实现MSP430F437型混合信号处理芯片可按照SPI总线协议对74HC165D型并行输入串行输出移位寄存芯片进行读操作；所述74HC165D型并行输入串行输出移位寄存芯片的并行数据输入端分别与所述液位检测器的检测数据输出端相连接；所述MSP430F437型混合信号处理芯片的12号管脚至55号管脚均连接至LCD显示控制芯片；其中52号管脚、53号管脚、54号管脚和55号管脚分别作为LCD显示控制芯片的四个公共输出端， 12号管脚至51号管脚分别为LCD显示段码控制线的输出端；所述MSP430F437型混合信号处理芯片的75号管脚、74号管脚和77号管脚分别对应连接所述RSM485S型485通信芯片的UTXD0端、URXD0端和TB1端；所述RSM485S型485通信芯片的9号管脚和8号管脚分别作为485总线的A+信号线端和B-信号线端。