流量传感器与仿真图像生成系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种流量传感器与仿真图像生成系统，涉及石油开采领域。该流量传感器包括多轴陀螺仪、控制器、摆动杆以及信号收发单元，该多轴陀螺仪安装于该摆动杆上，该多轴陀螺仪、该控制器以及该信号收发单元依次电连接，该多轴陀螺仪用于采集该摆动杆处于工作状态时沿一三维坐标系三个坐标轴的角速度与加速度，该控制器用于依据该三个坐标轴的加速度计算该三个坐标轴的加速度的合加速度，该信号收发单元用于将该三个坐标轴的角速度与该合加速度发出。该流量传感器具有无需润滑，耐用度更好，测量结果更加精确的优点，并且无需使使用者对流量传感器进行零位与满度的标定，使用起来更加方便。

Flow sensor and simulation image generation system

The utility model provides a flow sensor and a simulation image generation system, relating to the field of petroleum exploitation. The flow sensor includes a multi axis controller, and the swing rod and the signal transceiver unit, the multi axis mounted on the swing rod, the multi axis gyroscope, the controller and the signal transceiver unit are electrically connected in turn, the multi axis gyroscope is used to collect the swing rod working along the angular velocity and acceleration of three a 3D coordinate axis coordinate system, the controller for the acceleration on the basis of the three axis acceleration calculation of the three axis accelerometer, the signal transceiver unit for the angular velocity of three axes and the acceleration of A. The flow sensor has the advantages of no lubrication, better durability and more accurate measurement results, and is convenient to use without requiring the user to calibrate the flow sensor with zero and full degrees.

【技术实现步骤摘要】
流量传感器与仿真图像生成系统
本技术涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种流量传感器与仿真图像生成系统。
技术介绍
钻井液是在石油开采钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质，在石油开采过程中，常用的钻井液是泥浆。现有的靶式流量传感器用于测量石油钻井泥浆出口流量相对变化，用泥浆流体连续性原理和伯努利方程，以及摆动杆受力的分析，可得出钻井液在管径中与传感器摆动杆摆动幅度之间的函数关系，并以滑动电阻器的阻值变化线性反映档板的角位移，从而测得钻井液流量的相对变化状。电流型的靶式流量传感器增加了电流变送单元，使输出量变为电流，其输出单路信号为4mA～20mA。但是，由于摆动杆与可变旋转电阻之间机械传动部分较多，滑动电阻器的滑动块与电阻之间的摩擦较大，需要定期进行润滑，并且滑动电阻器长期暴露在湿滑的环境下，使得耐用度较差且影响了靶式流量传感器的测量精度。而且，现有的靶式流量传感器的摆动杆行程变化与电流变送器之间标定需要拆解后才能调节零位与满度，使用起来非常麻烦。不仅如此，现有的靶式流量传感器只能对传感器摆动杆摆动的角度进行测量而无法对伯努利方程中的加速度进行测量，这使得现有的靶式流量传感器只能显示一个流量值而无法直观的判断防溢管中流体的变化。如何改善上述问题，是本领域技术人员应该关注的重点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种流量传感器，该流量传感器可测量摆动杆工作时三个坐标轴的角速度与加速度，且无需进行零点与满量的标定，使用起来更加方便且更加精确。本技术的另一目的在于提供一种仿真图像生成系统，该仿真图像生成系统可根据流量传感器测量的多个倾角的变化量实现生成仿真图像的功能，使得使用者直观地观察到防溢管内流体的变化。本技术是这样实现的：第一方面，本技术提供了一种流量传感器，所述流量传感器包括多轴陀螺仪、控制器、摆动杆以及信号收发单元，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆上，所述多轴陀螺仪、所述控制器以及所述信号收发单元依次电连接，所述多轴陀螺仪用于采集所述摆动杆处于工作状态时沿一三维坐标系三个坐标轴的角速度与加速度，所述控制器用于依据所述三个坐标轴的加速度计算所述三个坐标轴的加速度的合加速度，所述信号收发单元用于将所述三个坐标轴的角速度与所述合加速度发出。进一步地，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆的一端，所述摆动杆的另一端设置有挡板。进一步地，所述挡板涂覆有防粘连涂层。进一步地，所述流量传感器还包括外壳与底座，所述底座与所述外壳连接，并共同形成腔体，所述摆动杆穿过所述底座并与所述底座转动连接，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆的一端并置于所述腔体内，所述控制器置于所述腔体内，所述摆动杆的另一端置于所述腔体外。进一步地，所述信号收发单元穿过所述外壳并与所述外壳连接。进一步地，所述多轴陀螺仪与所述控制器封装于一集成电路芯片，所述集成电路芯片安装于所述摆动杆的一端。进一步地，所述信号收发单元还用于接收由智能终端发送的控制信号，所述多轴陀螺仪根据所述控制信号进行角度位移标定。进一步地，所述信号收发单元包括无线信号收发单元，所述无线信号收发单元包括收发模块与天线，所述收发模块包括模拟基带处理电路、数字基带处理电路以及射频电路，所述控制器、所述模拟基带处理电路、所述数字基带处理电路、所述射频电路以及所述天线依次电连接，所述收发模块用于通过所述天线收发信号。第二方面，本技术还提供了一种仿真图像生成系统，所述仿真图像生成系统包括智能终端与流量传感器，所述流量传感器包括多轴陀螺仪、控制器、摆动杆以及信号收发单元，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆上，所述多轴陀螺仪、所述控制器以及所述信号收发单元依次电连接，所述多轴陀螺仪用于采集所述摆动杆处于工作状态时沿一三维坐标系三个坐标轴的角速度与加速度，所述控制器用于依据所述三个坐标轴的加速度计算所述三个坐标轴的加速度的合加速度，所述信号收发单元用于将所述三个坐标轴的角速度与所述合加速度发出，所述智能终端与所述流量传感器通信连接，所述流量传感器用于向所述智能终端发送所述三个坐标轴的角速度与所述合加速度，所述智能终端用于接收所述流量传感器发出的所述三个坐标轴的角速度与所述合加速度，并根据所述三个坐标轴的角速度与所述合加速度生成仿真图像。相对现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术提供了一种流量传感器与仿真图像生成系统，该流量传感器包括有多轴陀螺仪与摆动杆，多轴陀螺仪可测量摆动杆在工作时三个坐标轴的角速度与加速度，相对现有的靶式流量计利用滑动变阻器测量钻井液的相对变化状态，多轴陀螺仪具有无需润滑，耐用度更好，测量结果更加精确的优点。不仅如此，该流量传感器还包括信号收发单元，该信号收发单元可将信号发送给智能终端，并接收数据处理单元的控制信号，使得使用者无需对流量传感器进行零位与满度的标定，而只需要使用者在智能终端进行角度位移标定即可，使用起来更加方便。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1示出了本技术所提供的一种流量传感器的结构示意图。图2示出了本技术所提供的一种流量传感器的电路连接框图。图3示出了本技术所提供的一种无线信号收发单元的电路连接框图。图4示出了本技术所提供的一种仿真图像生成系统的交互示意图。图标：100-流量传感器；101-集成电路芯片；1011-多轴陀螺仪；1012-控制器；102-摆动杆；1021-上摆臂；1022-下摆臂；103-挡板；104-发送模块；1041-模拟基带处理电路；1042-数字基带处理电路；1043-射频电路；105-天线；106-无线信号收发单元；107-数模转换电路；108-有线信号输出端；109-有线信号收发单元；110-外壳；111-底座；112-信号收发单元；200-仿真图像生成系统；201-智能终端；202-网络。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量传感器，其特征在于，所述流量传感器包括多轴陀螺仪、控制器、摆动杆以及信号收发单元，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆上，所述多轴陀螺仪、所述控制器以及所述信号收发单元依次电连接，所述多轴陀螺仪用于采集所述摆动杆处于工作状态时沿一三维坐标系三个坐标轴的角速度与加速度，所述控制器用于依据所述三个坐标轴的加速度计算所述三个坐标轴的加速度的合加速度，所述信号收发单元用于将所述三个坐标轴的角速度与所述合加速度发出。

【技术特征摘要】
1.一种流量传感器，其特征在于，所述流量传感器包括多轴陀螺仪、控制器、摆动杆以及信号收发单元，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆上，所述多轴陀螺仪、所述控制器以及所述信号收发单元依次电连接，所述多轴陀螺仪用于采集所述摆动杆处于工作状态时沿一三维坐标系三个坐标轴的角速度与加速度，所述控制器用于依据所述三个坐标轴的加速度计算所述三个坐标轴的加速度的合加速度，所述信号收发单元用于将所述三个坐标轴的角速度与所述合加速度发出。2.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆的一端，所述摆动杆的另一端设置有挡板。3.如权利要求2所述的流量传感器，其特征在于，所述挡板涂覆有防粘连涂层。4.如权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述流量传感器还包括外壳与底座，所述底座与所述外壳连接，并共同形成腔体，所述摆动杆穿过所述底座并与所述底座转动连接，所述多轴陀螺仪安装于所述摆动杆的一端并置于所述腔体内，所述控制器置于所述腔体内，所述摆动杆的另一端置于所述腔体外。5.如权利要求4所述的流量传感器，其特征在于，所述信号收发单元穿过所述外壳并与所述外壳连接。6.如权利要求1所述的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑鑫冬，
申请(专利权)人：成都中联捷石油设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51