一种可安装在井下仪器内部的荧光光谱测量装置
技术领域
本申请涉及石油勘探领域，特别是涉及一种可安装在井下仪器内部的荧光光谱测量装置。
背景技术
光谱分析模块是井下测试仪器的一个功能模块，其利用通过该模块流体的光吸收特性来实时分析井下流体的成分性质和含量，为地层测试仪器的准确取样提供保证。
井下的温度随着深度增加，而光谱仪需要工作在低温下，如果长时间处于高温环境下工作，光谱仪的光学器件会失效或者永久损坏。因此，现有的光谱仪多设置于地面运行，但这种方式会降低测量精度。此外，也有一些光谱仪设置了相应的隔热结构而随井下测试仪器一同放置井下，虽然提高了一些测量精度，但在保温、安装和测量方式还存在效率低下的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种可安装在井下仪器内部的荧光光谱测量装置。
特别地，本实用新型提供了一种可安装在井下仪器内部的荧光光谱测量装置，包括：
保温柱，为圆柱形空心管结构，用于安装在井下仪器内部且隔绝外部热量；
光谱仪，用于测量外界流体的荧光特性，安装在所述保温柱内，一端为测量端，另一端为固定端；
吸热段，由吸热剂构成，设置在所述保温柱内所述光谱仪的测量端处，并与所述测量端固定；
导热段，设置在所述保温柱内所述光谱仪的固定端，并与所述固定端固定；
传感探头，安装在井下仪器的检测处，通过导线穿过所述吸热段后与所述光谱仪的测量端连接。
在本实用新型的一个实施方式中，所述光谱仪包括一块工字型安装板，和分别固定在工字型安装板两端的固定套和外螺纹板，在所述工字型安装板的一面上安装有分析荧光的电路板总成，在所述外螺纹板位于工字型安装板的一侧安装有光电探测器，在固定套位于工字型安装板的一侧安装有光电转换器和LED光源，远离工字型安装板的一侧分别安装有光纤接头A、光纤接头B、光纤接头C，其中光纤接头穿过固定套与光电转换器连接，光纤接头B穿过固定套通过光纤与光电探测器连接，光纤接头C穿过固定套与LED光源连接，
在本实用新型的一个实施方式中，所述光纤位于所述工字型安装板上与所述电路板总成相对的一面上。
在本实用新型的一个实施方式中，所述固定套的外圆周上设置有固定螺孔，所述固定套通过穿过所述保温柱并拧入所述固定螺孔的螺柱固定在所述保温柱内。
在本实用新型的一个实施方式中，所述导热段靠近所述光谱仪的一端设置有带内螺纹的螺纹段，所述外螺纹板通过外表面的外螺纹拧入所述螺纹段后，与所述导热段固定。
本实用新型体积小，可安装在现有的井下仪器内，吸热段与光谱仪直接连接，降温效果好，能够使光谱仪始终工作在预定温度范围内，进而提高分析精度。光谱仪整体外形采用圆柱形，能够安放在保温柱内，在不影响分析效果的前提下，既方便安装配合，又可以提高测量精度。
附图说明
图1是本实用新型一个实施方式的荧光光谱测量装置结构示意图；
图2是图1中所示光谱仪的立体示意图；
图3是图2中所示光谱仪的另一角度立体示意图；
图4是图1中所示光谱仪的主视图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一个实施方式提供一种可安装在井下仪器内部的荧光光谱测量装置，包括：
保温柱10，为圆柱形空心管结构；保温柱10作为一个独立的部分，可以插入现有井下仪器内部预留的空隙中。保温柱本身可以隔绝井下仪器传递的热量，避免内部温度过高。具体的保温柱10可以采用夹层结构以在夹层内安装隔绝材料。此外，虽然这里限定保温柱10为圆柱形，但在其它的实施例中，也可以根据井下仪器的结构设置成其它的形状。
光谱仪20，通过测量外界流体的荧光特性得出该流体的具体参数，光谱仪20活动安装在保温柱10内，一端为测量端201，另一端为固定端202；光谱仪20可以采用现有荧光光谱仪设备，当光照射通过外部探头的流体时，此流体产生荧光及反射光信号，光谱仪20内部通过光纤将外部信号传输至内部的光电探测器及分析部件处，通过内部处理电路即可判断流经外部探头的流体类型，或流体中气体的析出情况。
吸热段30，由吸热剂构成，设置在保温柱10内光谱仪20的测量端201处，并与测量端201固定；吸热段30用于吸收整个保温柱10随外界温度上升而升高的温度，以及光谱仪20测量工作时产生的温度，吸热段30的长度可以根据光谱仪20的工作时长，待测量井下的深度等参数进行调整。以使吸热剂能够吸收外部的热量后进行内部能量转化，使光谱仪20在工作时间内，其工作温度能够始终保持在其工作限定温度范围内。具体的吸热剂可以采用现有的吸热剂材料制作。
导热段40，设置在保温柱10内光谱仪20的固定端202，并与固定端202固定。导热段40用于将保温柱10内部的热量及吸热段30、光谱仪20产生的热量传递至保温柱10或井下仪器的外部。导热段40可以采用具备一定降温能力的散热结构，如由相变材料制成的降温设备，或是类似压缩机一类吸热制冷的结构。还可以采用与吸热段30同样的结构。
传感探头(图中未示出)，安装在井下仪器内部的检测处，通过导线穿过吸热段30后与光谱仪20的测量端201连接。传感探头与井下仪器当前位置处的井下流体接触，然后将接触到的测量信号通过导线传递至光谱仪20的测量端201，再进入光谱仪20内部进行分析。
本实施方式的测量装置可以直接安装在现有的井下仪器内，检测外部流体的外部探头通过导线穿过吸热段30后与光谱仪20连接，能够减小信号传输过程的衰减和误差，从而提高测量精度。光谱仪20的检测结构则可通过线缆实时传递至井上操作平台，为操作人员提供井下流体的即时分析信息。吸热段30可以降低周围的环境温度，能够使光谱仪20的工作温度控制在50度左右的正常工作温度范围内，从而提高检测精度。导热段40同样可以降低保温柱10内的温度，以使光谱仪20工作在正常温度范围内。
本实施方式体积小，可安装在现有的井下仪器内，吸热段与光谱仪直接连接，降温效果好，能够使光谱仪始终工作在预定温度范围内，进而提高分析精度。光谱仪整体外形采用圆柱形，能够安放在保温柱内，在不影响分析效果的前提下，既方便安装配合，又可以提高测量精度。
如图2、3、4所示，在本实用新型的一个实施方式中，提供一种能够安装在保温柱10内的具体光谱仪20结构，该光谱仪20包括一块工字型安装板21，和分别固定在工字型安装板21两端的固定套22和外螺纹板23；设工字型安装板21与固定套22和外螺纹板23连接的方向为长轴，而相对的两侧方向为短轴，则长轴的两端可通过螺栓与固定套22和外螺纹板23分别固定，短轴的两侧边为带有外弧形的保护侧边212，保护侧边212与保温柱10的内表面贴合。
在工字型安装板21的一面上安装有分析荧光特性的电路板总成211，在外螺纹板23位于工字型安装板21的一侧安装有光电探测器231，在固定套22位于工字型安装板21的一侧安装有光电转换器221和LED光源222，远离工字型安装板21的一侧分别安装有光纤接头A25、光纤接头B26、光纤接头C27，其中光纤接头A25穿过固定套22与光电转换器221连接，光纤接头B26穿过固定套22后通过光纤261与光电探测器231连接，光纤接头C27穿过固定套22后与LED光源222连接。
外部探头通过导线与光纤接头A、光纤接头B和光纤接头C插接，同时将光纤接头A、光纤接头B和光纤接头C保护在内避免与外部流体接触。光纤接头A25、光纤接头B26和光纤接头C27将接收到的信号通过光电转换器221、光电探测器231和LED光源222处理后送达电路板总成211进行分析，最终根据荧光特性得出相应的流体成分或气体成分并发送至井上接收平台。
为避免影响信号传送，与光电探测器231连接的光纤261设置在工字型安装板21上与电路板总成211相对的一面上。固定套22可以是一个外圆周设置有轴向环形凸圈224的结构，环形凸圈224的外表面与保温柱10的内表面接触，在环形凸圈224的外圆周上平均设置多个固定螺孔225，固定套22通过穿过保温柱10并拧入固定螺孔225的螺柱固定在保温柱10内。
导热段40可以采用外径与保温柱10内径相同的圆柱体，在靠近光谱仪20的一端设置带内螺纹的螺纹段，使外螺纹板23可以通过其外表面的外螺纹拧入螺纹段，与导热段40固定成一体。此外，外螺纹板23与导热段40之间也可以采用与固定套22同样的螺栓固定结构。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
