Плотномер-вискозиметр камертонного типа
Описание проекта
Задачи разработки проекта
Заказчику требовался вибрационный плотномер-вискозиметр камертонного типа для работы в составе скважинного оборудования.
Прибор должен был измерять параметры жидкости непосредственно в скважине и передавать результаты в блок телеметрии по интерфейсу CAN.
Основные требования к устройству:
- диапазон измерения плотности до 2000 кг/м³;
- разрешающая способность менее 1 кг/м³;
- диапазон измерения вязкости до 200 мПа·с;
- период опроса до 25 секунд;
- рабочая температура до +125 °C;
- погрешность измерения при +125 °C не более 2%;
- работа при давлении до 100 МПа;
- питание от источника +12 В;
- обмен данными с блоком телеметрии по CAN;
- максимальные размеры электронной платы 80 × 500 мм.
Разработка полностью нового измерительного узла потребовала бы значительных затрат времени и ресурсов. Поэтому задачей «Тесла тек» стало найти существующее техническое решение, оценить возможность его применения и организовать доработку под условия скважинной эксплуатации.
Решение, разработанное «Тесла тек»
Интеграция с системой заказчика
- принимает данные от измерительного модуля по UART;
- преобразует их в формат системы заказчика;
- передает результаты в блок телеметрии по CAN;
- обеспечивает питание и взаимодействие узлов прибора;
- позволяет встроить готовый измерительный модуль в оборудование заказчика без изменения его базовой электроники.
Испытания устройства
- при повышенной температуре;
- на стандартных образцах жидкости с известной плотностью;
- на эталонных образцах с известной вязкостью;
- при передаче данных через разработанный интерфейс UART–CAN.
Результаты выполнения проекта
В результате проекта специалисты «Тесла тек» подготовили скважинный вибрационный плотномер-вискозиметр к испытаниям у заказчика.
В рамках проекта:
- найдено подходящее готовое измерительное решение;
- организована его доработка под требования скважинного применения;
- адаптирована конструкция камертона;
- разработана электронная плата сопряжения;
- реализован переход с UART на CAN;
- проведены лабораторные испытания при повышенной температуре;
- выполнена проверка на стандартных образцах плотности и вязкости;
- изготовлены три опытных образца для передачи заказчику.
Проект показал, что для решения задачи заказчика не всегда требуется разрабатывать весь прибор с нуля. «Тесла тек» может найти существующее решение, проверить его применимость, организовать доработку совместно с разработчиком и интегрировать устройство в оборудование заказчика.
Сейчас «Тесла тек» и компания производитель датчика также прорабатывают перенос измерительного модуля на современную элементную базу и переработку алгоритмов для упрощения производства, обслуживания и дальнейшего развития устройства.
Выполненные работы
- Исследовали задачу и разработали техническое решение;
- Разработали дизайн плат: схемотехнику и топологию;
- Разработали встроенное ПО и алгоритмы;
- Изготовили и испытали опытные образцы;
Команда разработки
Руководитель проекта, Инженер-программист микроконтроллеров, Инженер-схемотехник
