Test stand for downhole sensors

[afangens]

Colleagues, good day...
Maybe someone has information...
Who has run a test stand for downhole monitoring system (TMS) sensors; the question is about temperature calibration.
On heat-up, a lot of time goes into stabilization, i.e. equalizing temperature in the oven and inside the sensor.... 2-3 hours for one point.... Has anyone cut the time... using their own tricks... I heard that some people pull the guts and heat only those.

Second question, on pressure: whose test stand has a hydraulic power unit to pump pressure into the sensor chamber (0-400 atm), because most live in the stone age and make pressure with hand pumps.... I am interested in the type of hydraulic power unit....

Original topic

Коллеги, добрый день...
Может у кого то есть информация....
Кто эксплуатировал стенд тестирования датчиком ТМС, вопрос касается калибровки по температуре.
При прогревании, очень много времени уходит на время стабилизации, т.е. выравнивания температуры в печи и внутри датчика....2-3 часа для одной точки..... Кто то смог уменьшить время...применяя свои хитрости...Я слышал, что кто то вытаскивает внутренности и только их греет.
Второй вопрос, по давлению, у кого стенд имеет маслостанцию для нагнетания давления в камере датчика (0-400 атм), а то большинство живут в каменном веке и создают давление ручными насосами.... Интересует тип масло станции....

[chernyi-abdulla]

1) On "someone pulls the guts" - that is overdoing it. First, it is a pile of extra work and a chance to pick up extra mess-ups on assembly.

Second, unscrewing and tightening the pressure sensor with a long wrench and mighty hands, you can easily skew the strain-gauge bridge a bit and as a result the factory calibration of the pressure channel will walk off. 2) Do not chase mechanization/automation; it will not save much time, only filling the line with oil.

But you can set the required pressure accurately only by hand. There is information that some downhole monitoring system (TMS) makers now use deadweight testers to get the needed accuracy.

In those, that really is the stone age and you cannot get away from it. I think the Almaz and Elekton people can comment on this point better.

Original reply

1) Насчет "кто то вытаскивает внутренности" - это перебор. Во первых, это куча лишней работы и возможность получить доп косяки при сборке.

Во вторых, откручивая-закручивая датчик давления длинным ключем и могучими руками можно запросто несколько перекосить тензомост и в результате уйдёт заводская тарировка канала давления. 2) Не гонитесь за механизацией\автоматизацией, много это времени не сэкономит, только заполнение магистрали маслом.

А вот точно выставить требуемое давление можно только руками. Есть информация, что сейчас некоторые производители ТМС пользуются грузопоршневыми манометрами для обеспечения необходимой точности.

В них вот уж точно каменный век и никуда от этого не денешся. Думаю, что представители Алмаза и Электона лучше прокомментируют этот момент.

[afangens]

Sanitar, thanks... On setting pressure, these days it is all simple; there are now proportional pressure valves to 700 bar, driven by a 0-10 V analog signal through an amplifier.

There is one minus though: they do not work from 0 bar, but from somewhere around 5-10 bar. I do not think there is much point in very exact pressure for a check point; you can set it for example with a +5% offset; in any case it is a check point, but the measurement already needs a more accurate approach, so a gauge can only be used for show, and you will have to fit an analog pressure sensor, accuracy 0.25-0.5%, because then the signal goes to digitizing and into the protocol... !!!

I periodically run into the case where they apply pressure into the sensor, only inside; that surprised me.... and they are not even afraid it might burst....

Original reply

Санитар, спасибо... По выставлению давления в наше время все просто, сейчас существуют пропорциональные клапана давления до 700 бар , которые управляется аналоговым сигналов 0-10 Вольт через усилитель.

Правда есть один минус, они отрабатывают не от 0 бар, в где то от 5-10 бар. В очень точном давлении для контрольной точки думаю смысла нет, можно выставить например с отклонением +5%, в любом случае это контрольные точка, а вот замер уже требует более точного подхода, поэтому манометр использовать можно только для видимости, а так придется ставить датчик давления аналоговый, с точностью 0.25-0.5%, так как потом сигнал на оцифровку и в протокол.... !!!

Периодически встречаюсь со случаем, когда давление дают в датчик, только внутрь, вот это меня удивило....и не боятся же, что может разорвать....

[chernyi-abdulla]

Why do this yourselves? And how will the metrologists at your organization look at it?

Buy a ready calibrated instrument; there is a sea of them now! With proper calibration too.

If you dig, besides a digital display some 485-type interface will be in the kits - you can even bring it out to a PC. That is more correct and faster.

And with your hands it is better to cobble something for home. I forgot to add in the previous post on "speeding the process." Usually the outer housing with the bottom is unscrewed from the downhole unit (TMS).

Besides testing, the state of the guts is checked visually. Because the unit may work now, and in a week - "what old junk did you palm off on us, it died!"

Original reply

... а вот замер уже требует более точного подхода, поэтому манометр использовать можно только для видимости, а так придется ставить датчик давления аналоговый, с точностью 0.25-0.5%, так как потом сигнал на оцифровку и в протокол.... Зачем Вам самим этим заниматься? А какими глазами метрологи Вашей организации на это посмотрят?

Купите готовый поверенный прибор, их сейчас море! С нормальной поверкой в том числе. Если покопаться, то помимо цифрового дисплея и какой-нибудь интерфейс типа 485 найдется в комплектациях - можно и на комп выводить.

Это правильнее и быстрее. А руками лучше для дома что-нибудь смонстрячить Забыл в предыдущем сообщении дописать по поводу "ускорения процесса". Обычно с погружного блока откручивается наружный корпус с донышком.

Помимо тестирования визуально проверяется состояние потрохов. А то блок-то может сейчас и работает, а через неделю - "что вы нам за старьё впарили, он сдох!"

[ALEngineer]

I personally saw at one of the Elekton service bases, in the "oven," only the guts from the downhole sensor (TMS), but at the time I did not attach importance to it.

Original reply

.Я слышал, что кто то вытаскивает внутренности и только их греет.
Сам лично видел на одной из сервисных баз Электона, в "печке" только внутренности от ТМСП, но на тот момент не придал значения.

[omega134134]

On temperature or pressure calibration, do you have a calibration program for each downhole sensor (TMS) by maker? As far as I know none of the makers provides such software; the most we do is solder a 1 to 10 MOhm resistor into the pressure-sensor arms to tweak zero drift a bit, or along the scale.

But that method is a temporary restore of the downhole sensor, because with a temperature change who knows what it will show, and temperature seems to be calibrated by nobody, unless there is factory software. On heat time, a lump assembled really does heat slowly.

But from the field you strip the housing anyway, except warranty units.

Original reply

по поводу калибровки по температуре или давлению, у вас имеется программа калибровки для каждого тмсп по производителям? насколько я знаю ни один из производителей такого по не предоставляет, максимум что делаем это впаиваем резистор от 1 до 10МОм в плечи датчика давления немного подкорректировать уход от нуля либо по по шкале.Но данный метод как временное восстановление тмсп, т.к. при изменении температуры кто знает что он покажет, а температуру вроде никто не калибрует, если только есть заводское ПО.

По времени нагрева действительно балванка в сборе долго греется.

Но с эксплуатации вы в любом случае разбираете корпус, кроме гарантийных

[Добрый Кот]

On setting and measuring pressure you need to start from the errors laid down in the nameplates / data sheets of the downhole sensors (TMS) you repair. Measuring-instrument error, in theory, should be about five times smaller. So the pressure setpoint should be accurate too.
On Elekton, for example, temperature is not calibrated; you just change the sensor.
On IRZ temperature is calibrated with high-precision resistors; you need their program.

Original reply

В вопросах задания и замера давления нужно отталкиваться от погрешностей заложенных в паспорта на погружные, которые вы ремонтируете. Погрешность средств измерения, по идее, должна быть меньше раз в пять. Ну соответственно и задача давления должна быть точной.
В Электонах, например, температура не калибруется, просто меняется датчик.
В ИРЗе температура калибруется высокоточными резисторами, нужна их программа.

[TMSnick70]

Good day.
On equalizing temperature.

1. A bit of general. More oven heat power, better oven insulation - faster heat-up (to the required temperature). More total loaded metal mass and the oven's own internal metal mass - more thermal inertia and correspondingly slower heat-up (because total heat capacity grows with mass).

2. If the oven construction allows, you can put the sensors in opened (without the jacket). That is what we do. We do not go as far as a full gut strip with unscrewing the sensors, because that takes long. With less total mass, heating goes faster. Plus you save energy.

3. The fastest arrival at the required temperature is possible only with a correctly tuned PID controller (integral, derivative, band). All PID controllers have an auto-tune mode. That is what you need to use. I ran auto-tune from room temperature to maximum. If it is of interest I can outline it in general terms...

4. On several points. Our program watches that. For each point, after the temperature settles, its own data is loaded into the PID controller. You can do all of that by hand, but it is too tedious... You yourselves will drop that idea.

Original reply

День добрый.
По выравниванию температуры.
1. Немного об общем. Больше мощность разогрева печи, лучше теплоизоляция печи - быстрее разогрев (до необходимой температуры). Больше суммарная загружаемая масса металла и внутренняя масса металла самой печи – больше тепловая инерция и соответственно, медленнее разогрев (т.к. общая теплоёмкость растёт вместе с массой).

2. Если позволяет конструкция печи можно засунуть датчики во вскрытом состоянии (без кожуха). Мы так и делаем. До полного разбора потрохов с выкручиванием датчиков дело не доходит потому – что долго. С уменьшением общей массы нагрев происходит быстрее. Плюс экономится энергия.

3. Самый быстрый выход на нужную температуру возможен только при правильной настройке ПИД регулятора (интегральная, дифференциальная, полоса). Во всех пид регуляторах имеется режим автонастройки. Его и нужно использовать. Я проделывал автонастройку с комнатной температуры на максимальную. Если интересно могу в общих чертах расписать…

4. По нескольким точкам. У нас за этим следит программа. Для каждой точки, после устаканивания температуры, загружаются свои данные в пид регулятор. Вручную всё это проделать можно, но слишком муторно… Вы сами откажетесь от такой затеи.

[afangens]

Customers like Rosneft and so on require sensor tests, and set their own criteria for downhole monitoring system (TMS) tests. That is practically calibration, because the check is by points, only without intervening in the sensor structure, merely stating deviations from the reference (check sensor).

Original reply

по поводу калибровки по температуре или давлению, у вас имеется программа калибровки для каждого тмсп по производителям?
Заказчики, типа Роснефти и т.д. требую проводить испытания датчиков, и ставят свои критерии по испытаниям ТМС. Это практически и есть калибровка, так, как сверка идет по точкам, только без вмешательства в структуру датчика, а только лишь указывая отклонения от эталона (контрольного датчика).

[afangens]

Russian Customers have their own criteria and requirements, and they sometimes do not match the factory ones..

Original reply

В вопросах задания и замера давления нужно отталкиваться от погрешностей заложенных в паспорта на погружные, которые вы ремонтирует.
У Российских Заказчиков свои критерии и требования, и они иногда не совпадаю с заводскими..