[摘要]本文叙述了石油探矿与开采时测量温度所需要的仪器。为了解决在现场实际应用中测温距离远、外界干扰大的问题，应用了线性较好的铂电阻传感器，采用恒流源消除了外界干扰和解决了信号传输问题，r应用双臂桥路增大了输出信号，仪器误差≤士1℃。
1前言
石油井温测试仪是一种在石油探测与开采测量地层温度梯度分布，找出煤气和水层的位置，以及在油田生产过程中进行动态测量与井下压力等参数来确定地下石油含量和石油在地层中的位置的一种测量仪器。在国外井下测温与井下测压是在一个设备上同时进行，国内尚无这种仪器。目前国内单项测温仪器最高温度只能测量到150℃，如四川石油管理局使用的井下测温仪，其敏感元件是用铜电阻，在100℃以上呈非线性，其误差很大。我们受油田委托研制了井下温度测量仪。该仪器用微机控制，数字显示和打印，操作方便，误差小。
2仪器的主要参数
该仪器的主要参数如下:
测温范围:0 ~2000C
误差:士1 ℃
输出模拟量:0~1000 ± 0. 1m V
探头最大工作压力: 101.33MPa (1000atW)
3测温原理
温度测量方式有两种，一种是辐射(非接触)形式，另一种是接触形式。在接触测温中所用的传感器有:纯金属电阻传感器，合金电阻传感器，半导体集成传感器，半导体电阻传感器和热敏电阻传感器等。我们选用了铂电阻温度传感器作为仪器的测温元件。铂电阻温度传感器化学稳定性好，熔点高，在一200~500℃范围内电阻随温度变化接近于线性。铂在高温下有极强的抗氧化能力，是测量温度中一种非常优良的材料。铂电阻的阻值与温度的关系式表示为
式中，R为温度在T时铂电阻的电阻值，R1为温度在T1时铂电阻的电阻值，A二3.9084x 10-3℃–1，B=一5.847 x 10-7℃-1均为实验常数。
由上式可以看出，常数A大于常数B4个数量级，在0~200℃的应用范围内，BT 2ㄍ AT，因此上式简化为R=R1(1 + AT) .由此可见铂电阻在温度T≤200℃时，R与温度T是线性关系。仪器工作原理见图1。
4仪器主要部分及其作用
4.1传感器探头及其桥路
井下测温条件及环境都比较恶劣，因此对传感器要求输出信号大、线性度和稳定性要好。铂电阻测温范围在一100~500℃之间近似线性。在输出信号电路中我们采用了双臂桥路结构，这种桥路输出信号是单臂桥路信号的2倍。
众所周知，在桥路两端的供电方式有两种:恒流源和恒压源。在井下长矩离传输由子其电缆的电阻随温度变化，所以供电方式采用恒流源，其输出信号只决定传感器电阻的变化，不受其他外界条件的影响，不但性能稳定而且提高了测量精度。
桥臂匹配电阻，选用了温度系数小的锰铜丝绕制而成，其温度系数为α=(–3~+5)x10–6℃–1，电阳.值精度要求0.01Ω
4.2前里放大器
前置放大器采用两只ICL 7650集成电路，其优点是漂移小，噪声低和输入阻抗高。在前置放大器的后面加一级ICL7650集成电路，组成电压跟随器，使其阻抗降低，驱动功率加大，使电路增加稳定性。
4.3计算机处理显示和打印
前置放大器输出的电压信号，经过A/D转换后输入到计算机进行处理。计算机主要功能是:自动清零，消除漂移，线性化处理。计算机输出的数字量供给3个部分:第1部分输到LED直接显示温度，第2部分输入到打印机进行打印，第3部分经过D/A转换输入到x一y记录仪。
5仪器的浏试及其误差
应用油浴作为标准温度源在0~200℃以内不同温度下进行测试，结果如表1所示。
由表1可见，在0~150℃以内仪器显示温度略高于标准源的温度，但超过150°C以后仪器显示温度又略低于标准源的温度。这是:由于铂电阻在高温下电阻值随温度变化呈近似线性所致。在0~200℃范围内最大误差为0.8℃，达到仪器设计要求。
6结束语
该仪器在实验室试验时，600m传输电缆采用了模拟线路，由以上测得的数据来看达到了技术指标的要求。由现场实测的较好效果来看，其关键是采用了。0~200℃线性较好的铂电阻和应用了恒流源，减一小了误差，提高了稳定性。
参加该项工作的还有叶成基、黄虹等同志
参考文献
[1]T.A Rich, GERcv, 37(193.1) 102
[2]小野，温度巴4}何力、，et波书店1974
[3]王万年，宋淑萍，电传感器手册，江苏科学技I:出版社，1987
[4]李党卫，井温度测试fiL. fi汕仪$8. 10}JO, .1(1)，61-".62
[5]T. J. Quinn, T} mperature, }CAI)I":h9ICPRESS INC.,1983
本文作者：刘培勋
