1.本发明涉及电阻率检测技术领域，尤其是涉及一种钻井液电阻率测量仪。
背景技术：2.电阻率是用来表示物质电阻特性的物理量，主要表示为对电流的阻碍属性，电阻率越小，导电性能便越优异，电阻率的大小不仅与物质种类有关，而且温度也是影响电阻率的一个重要因素，电阻率还可用于计算电导率、热导率以及热电材料的功率因数等。
3.钻井液电阻率是钻井中的一个重要参数,在钻遇油、气、水层时,其数值将发生变化。钻井时钻井液不停地循环,当地层压力大于钻井液柱压力时,地层中的流体进入钻井液,随钻井液循环返出井口,所以资料的收集有很强的时间性,如果错过了时间就有可能使收集的资料残缺不全,或者根本收集不到。以往使用的泥浆罐,检测设备体积大，现场使用不方便,影响了测量结果的准确性。因此亟需研制一种钻井液电阻率测量仪,方便野外现场操作。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种钻井液电阻率测量仪，针对小样本快速可靠的检测钻井液的电阻率，使用便捷，既可以显示当前环境温度下钻井液电导率，也可以显示转换温度下的电阻率。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种钻井液电阻率测量仪，包括测试主机、电阻池以及温度传感器，所述温度传感器插设于所述电阻池内；
6.所述测试主机内设置有控制电路和控制面板，所述控制面板与所述控制电路相连接，所述控制电路包括电源模块、正弦波发生器、量程自动选择模块、有效值采集模块、主控模块以及温度采集模块，所述温度采集模块与所述温度传感器相连接，所述温度采集模块、所述正弦波发生器以及有效值采集模块均与所述主控模块相连接，所述正弦波发生器与所述量程自动选择模块相连接，所述量程自动选择模块与所述有效值采集模块相连接，所述主控模块内设置有温度转换单元，所述主控模块与所述控制面板相连接；
7.所述电阻池的第一电极端接地，所述电阻池的第二电极端与有效值采集模块相连接，所述电阻池的第二电极端与量程自动选择模块相连接。
8.优选的，所述电阻池包括透明树脂腔体、吸取头以及橡胶吸囊，所述吸取头和所述橡胶吸囊分别设置于透明树脂腔体的两端，所述透明树脂腔体的两端分别设置有第一电极和第二电极。
9.优选的，所述透明树脂腔体中部设置有插孔，所述温度传感器插设于所述插孔内。
10.优选的，所述控制面板上设置有显示屏、运行灯、电极座以及操作按键，所述操作按键包括翻页键、移位/保存键、上电/背光键以及测试键，所述电极座设置有电极公口，所述第一电极和所述第二电极的母口与所述电极公口相连接。
11.优选的，所述量程自动选择模块包括依次连接的第一运算放大电路、电压跟随电
路以及量程自动选择电路，所述量程自动选择电路设置有16路测量电阻通道，先进入第一路测量电阻通道，电阻池的分压值与当前测量电阻通道的电压值的差的绝对值大于当前测量电阻通道的10％，则进入下一测量电阻通道，直到当前测量电阻通道的电压值的差的绝对值小于等于当前测量电阻通道的10％，选择该测量电阻通道，所述正弦波发生器与所述第一运算放大电路相连接，所述量程自动选择电路与所述电阻池的第二电极端相连接。
12.优选的，所述有效值采集模块包括依次连接的第二运算放大电路和有效值采集电路，所述第二运算放大电路与所述电阻池的第二电极端相连接，所述有效值采集电路与主控模块相连接。
13.优选的，所述温度采集模块包括依次连接的数据采集电路和第三运算放大电路，所述第三运算放大电路与所述主控模块相连接，所述数据采集电路与所述温度传感器相连接。
14.优选的，所述温度转换单元用于计算转换温度下的电阻率，计算公式如下：
[0015][0016]
其中，r2为转换温度下的电阻率，r1为实际温度下的电阻率，t1为转换温度，t2为实际温度。
[0017]
因此，本发明采用上述结构的一种钻井液电阻率测量仪，具有以下有益效果：
[0018]
(1)采用电阻池进行钻井液的采样检测，针对小样本快速可靠的检测钻井液的电阻率，使用便捷。
[0019]
(2)设置有温度转换单元，既可以显示当前环境温度下钻井液电导率，也可以显示转换温度下的电阻率。
[0020]
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0021]
图1为本发明一种钻井液电阻率测量仪电路原理框图；
[0022]
图2为本发明控制面板结构示意图；
[0023]
图3为本发明电阻池结构示意图；
[0024]
图4为本发明电阻池安装时结构示意图。
[0025]
附图标记
[0026]
1、控制面板；11、显示屏；12、运行灯；13、电极座；14、翻页键；15、移位/保存键；16、测试键；17、上电/背光键；2、透明树脂腔体；3、橡胶吸囊；4、吸取头；5、温度传感器。
具体实施方式
[0027]
实施例
[0028]
图1为本发明一种钻井液电阻率测量仪电路原理框图，图2为本发明控制面板结构示意图，图3为本发明电阻池结构示意图，图4为本发明电阻池安装时结构示意图，如图所示，一种钻井液电阻率测量仪，包括测试主机、电阻池以及温度传感器5。
[0029]
测试主机内设置有控制电路和控制面板1，控制电路包括电源模块、正弦波发生器、量程自动选择模块、有效值采集模块、主控模块以及温度采集模块。电源模块为整体提
供温度的电源。主控模块与正弦波发生器相连接，电阻池的第一电极端接地，电阻池的第二电极端与有效值采集模块相连接，电阻池的第二电极端与量程自动选择模块相连接。量程自动选择模块包括依次连接的第一运算放大电路、电压跟随电路以及量程自动选择电路，量程自动选择电路设置有16路测量电阻通道，先进入第一路测量电阻通道，电阻池的分压值与当前测量电阻通道的电压值的差的绝对值大于当前测量电阻通道的10％，则进入下一测量电阻通道，直到当前测量电阻通道的电压值的差的绝对值小于等于当前测量电阻通道的10％，选择该测量电阻通道，正弦波发生器与第一运算放大电路相连接，量程自动选择电路与电阻池的第二电极端相连接。有效值采集模块用于采集有效电压包括依次连接的第二运算放大电路和有效值采集电路，第二运算放大电路与电阻池的第二电极端相连接，有效值采集电路与主控模块相连接，将有效电压输入到主控模块进行电阻率的计算。主控模块内设置有温度转换单元，温度转换单元用于计算转换温度下的电阻率，计算公式如下：
[0030][0031]
其中，r2为转换温度下的电阻率，r1为实际温度下的电阻率，t1为转换温度(控制面板设置)，t2为实际温度(温度传感器采集获取)。
[0032]
温度采集模块包括依次连接的数据采集电路和第三运算放大电路，第三运算放大电路与主控模块相连接，数据采集电路与温度传感器5相连接，温度传感器5插设于电阻池内。电阻池包括透明树脂腔体2、吸取头4以及橡胶吸囊3，吸取头4和橡胶吸囊3分别设置于透明树脂腔体2的两端，透明树脂腔体2是透明的，易于观察和清洗，使用橡胶吸囊3将待测样品液体吸入透明树脂腔体2中，反复按压橡胶吸囊3进行多次排空和吸取透明树脂腔体2中待测溶液，使得内壁完全湿润无气泡，保证透明树脂腔体2内的液体充满到了电阻池的两端。透明树脂腔体2的两端分别设置有第一电极和第二电极。电极座13设置有电极公口，第一电极和第二电极的母口与电极公口相连接。将透明树脂腔体2的第一电极和第二电极连接到测试主机的电极座13上，保持接触良好，等待待测样品液体到达室温。透明树脂腔体2中部设置有插孔，温度传感器5插设于插孔内。控制面板1与主控模块相连接，控制面板1上设置有显示屏11、运行灯12、电极座13以及操作按键，操作按键包括翻页键14、移位/保存键15、上电/背光键17以及测试键16，操作按键功能如下：上电/背光按键：短按该键系统上电，运行过程中按一下该键打开或者关闭背光，长按3s后系统断电；翻页键：按动该键可循环进入不同的功能菜单区；移位/保存键：选择键(短按)或保存键(长按)，用来进行光标的移动，数据的修改保存；测试键：正常运行测试按键可启动或者停止测试。参数设置过程中该键可进行参数的修改。
[0033]
具体操作步骤如下：
[0034]
步骤s1：按上电/背光按键，系统上电初始化，显示屏显示电池电量和故障代码等。
[0035]
步骤s2：按翻页键，循环进入相应功能菜单，可进行转换温度值的修改，控制移位键光标移动，测试键光标位数字加1，翻页键进入自检页面并自动保存设定的转换温度值。
[0036]
步骤s3：进入该页面后会进行自检，若不考虑自检结果，可直接按翻页键回到初始页面。若进行自检，系统会显示实际测试和理论测试结果，若结果相差很大，可通过长按保存键进行自动标定，然后自动重新自检一遍，检验标定结果。
[0037]
步骤s4：将电阻池用待测液体冲洗几次，排空电阻池内气体，使用橡胶吸囊3将待
测样品液体注入电阻池内，要求电阻池液体内无气泡，并擦拭电阻池表面和电极孔内的待测液体。
[0038]
步骤s5：将电阻池连接到测试主机的电极座13上，保证电阻池内的液体充满到了电阻池的两端，保持接触良好，然后等待待测样品液体到达室温。
[0039]
步骤s6：按测试键进行测试，将根据实际情况自动进行测量和量程的自动切换，该过程数据会不断变化，得到当前温度下的电阻率和转换温度下的电阻率。
[0040]
因此，本发明采用上述结构的一种钻井液电阻率测量仪，针对小样本快速可靠的检测钻井液的电阻率，使用便捷，既可以显示当前环境温度下钻井液电导率，也可以显示转换温度下的电阻率。
[0041]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
技术特征：1.一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：包括测试主机、电阻池以及温度传感器，所述温度传感器插设于所述电阻池内；所述测试主机内设置有控制电路和控制面板，所述控制面板与所述控制电路相连接，所述控制电路包括电源模块、正弦波发生器、量程自动选择模块、有效值采集模块、主控模块以及温度采集模块，所述温度采集模块与所述温度传感器相连接，所述温度采集模块、所述正弦波发生器以及有效值采集模块均与所述主控模块相连接，所述正弦波发生器与所述量程自动选择模块相连接，所述量程自动选择模块与所述有效值采集模块相连接，所述主控模块内设置有温度转换单元，所述主控模块与所述控制面板相连接；所述电阻池的第一电极端接地，所述电阻池的第二电极端与有效值采集模块相连接，所述电阻池的第二电极端与量程自动选择模块相连接。2.根据权利要求1所述的一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：所述电阻池包括透明树脂腔体、吸取头以及橡胶吸囊，所述吸取头和所述橡胶吸囊分别设置于透明树脂腔体的两端，所述透明树脂腔体的两端分别设置有第一电极和第二电极。3.根据权利要求2所述的一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：所述透明树脂腔体中部设置有插孔，所述温度传感器插设于所述插孔内。4.根据权利要求3所述的一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：所述控制面板上设置有显示屏、运行灯、电极座以及操作按键，所述操作按键包括翻页键、移位/保存键、上电/背光键以及测试键，所述电极座设置有电极公口，所述第一电极和所述第二电极的母口与所述电极公口相连接。5.根据权利要求4所述的一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：所述量程自动选择模块包括依次连接的第一运算放大电路、电压跟随电路以及量程自动选择电路，所述量程自动选择电路设置有16路测量电阻通道，先进入第一路测量电阻通道，电阻池的分压值与当前测量电阻通道的电压值的差的绝对值大于当前测量电阻通道的10％，则进入下一测量电阻通道，直到当前测量电阻通道的电压值的差的绝对值小于等于当前测量电阻通道的10％，选择该测量电阻通道，所述正弦波发生器与所述第一运算放大电路相连接，所述量程自动选择电路与所述电阻池的第二电极端相连接。6.根据权利要求5所述的一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：所述有效值采集模块包括依次连接的第二运算放大电路和有效值采集电路，所述第二运算放大电路与所述电阻池的第二电极端相连接，所述有效值采集电路与主控模块相连接。7.根据权利要求6所述的一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：所述温度采集模块包括依次连接的数据采集电路和第三运算放大电路，所述第三运算放大电路与所述主控模块相连接，所述数据采集电路与所述温度传感器相连接。8.根据权利要求7所述的一种钻井液电阻率测量仪，其特征在于：所述温度转换单元用于计算转换温度下的电阻率，计算公式如下：其中，r2为转换温度下的电阻率，r1为实际温度下的电阻率，t1为转换温度，t2为实际温度。
技术总结本发明公开了一种钻井液电阻率测量仪，包括测试主机、电阻池以及温度传感器，温度传感器插设于电阻池内；测试主机内设置有控制电路和控制面板，控制面板与控制电路相连接，控制电路包括电源模块、正弦波发生器、量程自动选择模块、有效值采集模块、主控模块以及温度采集模块，主控模块内设置有温度转换单元，主控模块与控制面板相连接；电阻池的第一电极端接地，电阻池的第二电极端与有效值采集模块相连接，电阻池的第二电极端与量程自动选择模块相连接。采用上述结构的一种钻井液电阻率测量仪，针对小样本快速可靠的检测钻井液的电阻率，使用便捷，既可以显示当前环境温度下钻井液电导率，也可以显示转换温度下的电阻率。也可以显示转换温度下的电阻率。也可以显示转换温度下的电阻率。
技术研发人员：单宝明 张嘉琪 张方坤 徐啟蕾
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/7/5
