一种覆瓷极板及其装配方法与流程

1.本发明属于石油测井仪器技术领域，涉及一种覆瓷极板及其装配方法。


背景技术：

2.在石油测井仪器中，地层电阻率测井仪器量最重要的一个分支。其中，许多电阻率测井仪器的电极都需要紧贴井壁。极板是实现电极紧贴井壁的重要手段之一。
3.许多种极板都采用高分子材料直接压注工艺，其金属与高分子材料结合面都需要直接承受高压。在仪器工作时高温高压直接作用于结合面，结合面在压力温度的循环中过程中，不断膨胀、收缩，使得接合面逐渐损坏、分离，破坏了接合面的密封使密封性失效，极板因此而报废。由于高分子材料固有的蠕变性，长期存储亦可造成结合面的逐渐损坏、分离，破坏了接合面的密封使密封性失效，导致极板的报废。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种覆瓷极板及其装配方法，能够有效的提高极板的制作稳定性，保证极板的生产成品率，提高使用寿命，节约生产成本。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.本发明公开了一种覆瓷极板，包括极板体，其特征在于，极板体外侧面通过真空烧结固定连接有陶瓷隔离板，陶瓷隔离板与极板体上的若干电极通过焊接固定连接，陶瓷隔离板与若干电极之间设有密封圈。
7.优选地，陶瓷隔离板80％以上的成分为氧化铝、氧化硅、氧化锆或其组合物。
8.优选地，密封圈为聚四氟乙烯o型密封圈。
9.本发明公开的上述覆瓷极板的装配方法，包括以下步骤：
10.1)在极板体和陶瓷隔离板的结合面上分别刻槽；
11.2)在极板体和陶瓷隔离板的结合面间填入陶瓷泥，用工装将极板体与陶瓷隔离板压紧固定；
12.3)将极板体和陶瓷隔离板带工装一起放入真空炉中进行烧结；
13.4)烧结完成冷却后拆除工装，进行整形，完成极板体与陶瓷隔离板的真空烧结；
14.5)若干电极安装密封圈后与极板体进行装配，并与陶瓷隔离板焊接固定；完成整个覆瓷极板的装配。
15.优选地，步骤1)中，刻槽的形状为网格状。
16.优选地，步骤2)中，陶瓷泥为聚碳硅烷陶瓷泥或液体陶瓷泥。
17.优选地，步骤3)中，真空烧结的气氛为氮气气氛。
18.优选地，步骤3)中，真空烧结的温度为820～840℃。
19.优选地，步骤4)中，烧结完成冷却至室温后，放置24～48h后拆除工装。
20.优选地，步骤5)中，若干电极与陶瓷隔离板焊接完成后进行热处理。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
22.本发明公开的覆瓷极板，极板体与陶瓷隔离板结合面采用真空烧结工艺进行固定连接，其结合面间没有高分子材料。这样，极大的提高了极板体与陶瓷隔离板间的结合稳定性。提高了极板的使用寿命，延长了极板更换的时间，节约了油田测井作业的时间、人力成本，提高了油田测井作业的投入产出比，提高了劳动生产效率。陶瓷隔离板与若干电极之间采用密封圈密封，保证极板与外界介质的有效隔离，降低了各密封面间对介质压力隔离的难度，提高了极板的成品率，降低了制作成本，在石油测井仪器市场具有广阔的应用前景和经济效益。
23.进一步地，陶瓷隔离板80％以上的成分为氧化铝、氧化硅、氧化锆或其组合物，耐磨性、耐候性和抗撞击性强。
24.进一步地，密封圈为聚四氟乙烯o型密封圈，耐磨、耐腐蚀性强，能够承受一定的焊接高温不易变形。
25.本发明公开的上述覆瓷极板的装配方法，工艺操作简单，成品率高，制作成本低。
26.进一步地，刻槽的形状为网格状，填充系数高且均匀，结合牢固。
27.进一步地，陶瓷泥采用聚碳硅烷陶瓷泥或液体陶瓷泥，耐候性及机械性能优越。
28.进一步地，烧结完成冷却至室温后，放置24～48h后拆除工装，能够防止应力释放引起变形。
29.进一步地，若干电极与陶瓷隔离板焊接完成后进行热处理，能够使应力释放，防止变形。
附图说明
30.图1为本发明的整体结构示意图；
31.图2为本发明的极板的俯视示意图。
32.图中，1-极板体；2-陶瓷隔离板。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述：
34.如图1，为本发明的覆瓷极板，包括极板体1，极板体1外侧面通过真空烧结固定连接有陶瓷隔离板2，陶瓷隔离板2与极板体1上的若干电极通过焊接固定连接，陶瓷隔离板2与若干电极之间设有密封圈。陶瓷隔离板2的80％以上的成分为氧化铝、氧化硅、氧化锆或其组合物，耐磨性、耐候性和抗撞击性强。密封圈优选采用聚四氟乙烯o型密封圈，耐磨、耐腐蚀性强，能够承受一定的焊接高温不易变形。
35.上述覆瓷极板的装配方法，包括以下步骤：
36.1)在极板体1和陶瓷隔离板2的结合面上分别刻槽，刻槽的形状优选网格状，填充系数高且均匀，结合牢固；
37.2)在极板体1和陶瓷隔离板2的结合面间填入陶瓷泥，陶瓷泥优选聚碳硅烷陶瓷泥或液体陶瓷泥，耐候性及机械性能优越；用工装将极板体1与陶瓷隔离板2压紧固定；
38.3)将极板体1和陶瓷隔离板2带工装一起放入真空炉中进行烧结，真空烧结的气氛为氮气气氛，真空烧结的温度为820～840℃；
39.4)烧结完成冷却至室温放置24～48h后拆除工装，能够防止应力释放引起变形，然
后进行整形，完成极板体1与陶瓷隔离板2的真空烧结；
40.5)若干电极安装密封圈后与极板体1进行装配，并与陶瓷隔离板2焊接固定，进行热处理后，完成整个覆瓷极板的装配。
41.需要说明的是，以上所述仅为本发明实施方式之一，根据本发明所描述的系统所做的等效变化，均包括在本发明的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种覆瓷极板，包括极板体(1)，其特征在于，极板体(1)外侧面通过真空烧结固定连接有陶瓷隔离板(2)，陶瓷隔离板(2)与极板体(1)上的若干电极通过焊接固定连接，陶瓷隔离板(2)与若干电极之间设有密封圈。2.根据权利要求1所述的覆瓷极板，其特征在于，陶瓷隔离板(2)80％以上的成分为氧化铝、氧化硅、氧化锆或其组合物。3.根据权利要求1所述的覆瓷极板，其特征在于，密封圈为聚四氟乙烯o型密封圈。4.根据权利要求1～3任意一项所述覆瓷极板的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在极板体(1)和陶瓷隔离板(2)的结合面上分别刻槽；2)在极板体(1)和陶瓷隔离板(2)的结合面间填入陶瓷泥，用工装将极板体(1)与陶瓷隔离板(2)压紧固定；3)将极板体(1)和陶瓷隔离板(2)带工装一起放入真空炉中进行烧结；4)烧结完成冷却后拆除工装，进行整形，完成极板体(1)与陶瓷隔离板(2)的真空烧结；5)若干电极安装密封圈后与极板体(1)进行装配，并与陶瓷隔离板(2)焊接固定；完成整个覆瓷极板的装配。5.根据权利要求4所述覆瓷极板的装配方法，其特征在于，步骤1)中，刻槽的形状为网格状。6.根据权利要求4所述覆瓷极板的装配方法，其特征在于，步骤2)中，陶瓷泥为聚碳硅烷陶瓷泥或液体陶瓷泥。7.根据权利要求4所述覆瓷极板的装配方法，其特征在于，步骤3)中，真空烧结的气氛为氮气气氛。8.根据权利要求4所述覆瓷极板的装配方法，其特征在于，步骤3)中，真空烧结的温度为820～840℃。9.根据权利要求4所述覆瓷极板的装配方法，其特征在于，步骤4)中，烧结完成冷却至室温后，放置24～48h后拆除工装。10.根据权利要求4所述覆瓷极板的装配方法，其特征在于，步骤5)中，若干电极与陶瓷隔离板(2)焊接完成后进行热处理。

技术总结
本发明公开的一种覆瓷极板及其装配方法，属于石油测井仪器技术领域。极板体外侧面通过真空烧结固定连接有陶瓷隔离板，陶瓷隔离板与极板体上的若干电极通过焊接固定连接，陶瓷隔离板与若干电极之间设有密封圈。装配时，首先在极板体和陶瓷隔离板的结合面上分别刻槽后填入陶瓷泥，用工装压紧固定后放入真空炉中进行烧结；烧结完成冷却后拆除工装，进行整形；然后将若干电极安装密封圈后与极板体进行装配，并与陶瓷隔离板焊接固定；完成整个覆瓷极板的装配。本发明能够有效的提高极板的制作稳定性，保证极板的生产成品率，提高使用寿命，节约生产成本。生产成本。生产成本。


技术研发人员：王正 贺飞 杨海 阮亦军 李晓 姜黎明 王晓冬 郭英才 王长虹 孙七零 曹景致 郭庆明 秦伟 卢春利
受保护的技术使用者：中国石油集团测井有限公司
技术研发日：2021.01.05
技术公布日：2022/7/9