CN110617055A - 无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置 - Google Patents
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Abstract
无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置，它具有无线角位移传感器和应变量传感器，应变量传感器的信号输出端通过电缆与电路板的信号接口相接。在使用时，无线角位移传感器和应变量传感器均安装在抽油机的游梁上，电路板给应变量传感器供电，由倾角芯片采集游梁的角位移数据，由应变量传感器测试游梁应变力数据，电路板将应变力数据转化为光杆载荷数据，再将载荷数据、角位移数据处理形成功图数据后，由通讯模块及天线将示功图数据传输给远程测控终端或数据测控中心，即可获得示功图；由于无线角位移传感器和应变量传感器均不直接承受光杆载荷，因此在抽油机运行遇阻工况下，不会受到载荷的冲击。
Description
技术领域
本发明涉及示抽油机井功图测试装置，具体地说是一种无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置。
背景技术
在抽油机采油作业中，需要对抽油机井的示功图进行实时监测。目前，对游梁式抽油机井进行示功图测试的一种手段是：在光杆和悬绳器的连接处安装载荷传感器，测得光杆的负荷量，在游梁上安装角位移传感器，测得光杆的位移量；所测得的负荷量、位移量构成与抽油机冲程冲次同步的载荷位移曲线，即为示功图。现有的这种手段可获得较准的示功图，但存在的问题是：1、载荷传感器直接承受光杆载荷，在游梁抽油机运行遇阻工况下（如沙卡、粘稠等），每一个冲次周期内，光杆下行时遇阻停止后，悬绳器继续下行，会导致载荷传感器卸载，随后光杆上行时，悬绳器猛然提起，会对载荷传感器瞬间加载冲击，如此反复冲击，容易对载荷传感器造成损伤，缩短其使用寿命；2、由载荷传感器、角位移传感器进行测试，光杆位移测试精度高，但其分体架构复杂、硬件综合成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置，该示功图测试装置在使用中，不直接承受光杆载荷，在抽油机运行遇阻工况下，不会受到载荷的冲击。
为实现上述目的，本发明采用以下方案：无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置，它具有无线角位移传感器和应变量传感器，无线角位移传感器具有的壳体内设有高能电池、电路板、倾角芯片、通讯模块，高能电池、倾角芯片、通讯模块分别与电路板上对应的各接口相接，在壳体的外侧上固定有天线，天线与通讯模块相接，应变量传感器的信号输出端通过电缆与电路板上对应的信号接口相接。
本发明提供的示功图测试装置在使用时，无线角位移传感器和应变量传感器均安装在抽油机的游梁上，电路板给应变量传感器供电，由倾角芯片采集游梁的角位移数据，由应变量传感器测试游梁应变力数据，电路板将应变力数据转化为光杆的载荷数据，再将载荷数据、角位移数据处理形成示功图数据后，由通讯模块及天线将示功图数据传输给本地远程测控终端（RTU）或直接远传至数据测控中心，即可获得示功图；由于无线角位移传感器和应变量传感器均不直接承受光杆载荷，因此在抽油机运行遇阻工况下，不会受到载荷的冲击。
本发明结构合理、性能可靠，安装、调试、维护方便、快捷，综合成本较低，它适用于所有的游梁式抽油机井，尤其是在游梁抽油机运行遇阻工况下，它不会因受冲击而被破坏，进而确保有理想的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图；
图2为图1所示实施例中无线角位移传感器的结构示意图；
图3 为本发明一实施例的电原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例及附图进一步说明本发明。
参见图1、图2、图3
本发明提供的无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置具有无线角位移传感器1和应变量传感器4，无线角位移传感器1具有的壳体103内设有高能电池102、电路板107、倾角芯片108、通讯模块109，高能电池102、倾角芯片108、通讯模块109分别与电路板107电路板上对应的各接口相接，在壳体103的外侧上固定有天线104，天线104与通讯模块109相接，应变量传感器4的信号输出端通过传感器电缆3与电路板107上对应的信号接口相接。
参见图1
本实施例中，应变量传感器4的底部联接有一对垫脚5。垫脚5与应变量传感器4通过螺栓7、螺母6联接。应变量传感器4在游梁上安装时，垫脚5与游梁联接。
参见图2
本实施例中，壳体103上安装的高能电池102的电池仓端口处装有电池仓盖板101，在电池仓盖板101与壳体103间设有第一垫圈112，安装电路板107的电路板仓的端口装有电路板仓盖板110，在电路板仓盖板110与壳体103间设有第二垫圈111。在无线角位移传感器的壳体103底端通过螺钉106固定有两只以上的磁钢105。无线角位移传感器1在游梁上安装时，壳体103底端的磁钢105吸附在游梁上。
参见图1、图2
本实施例中，在电池仓盖板101上固定有一接线座2，电路板107的信号接口与接线座2相接，应变量传感器4的信号输出端通过传感器电缆3与接线座2相接。
上述的电路板107与现有的应变量传感器具有的电路板基本相同，两者相比，前者在后者的基础上增加了将应变量数据转换成载荷数据处理并进一步形成功图数据的载荷数据处理电路，该载荷数据处理电路为现有技术，本领域的技术人员均可掌握，且通过常规的设计即可完成电路板107。因此，上述的电路板的具体构成不再具体的描述。
另外，上述的高能电池102、倾角芯片108、通讯模块109与电路板107上对应的接口相接，以及天线104与通讯模块109相接，也为现有技术，因此也不再作具体的描述。
Claims (3)
1.无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置，其特征在于：它具有无线角位移传感器和应变量传感器，无线角位移传感器具有的壳体内设有高能电池、电路板、倾角芯片、通讯模块，高能电池、倾角芯片、通讯模块分别与电路板上对应的各接口相接，在壳体的外侧上固定有天线，天线与通讯模块相接，应变量传感器的信号输出端通过电缆与电路板上对应的信号接口相接。
2.根据权利要求1所述的无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置，其特征在于：应变量传感器的底部联接有一对垫脚。
3.根据权利要求1所述的无线一体化游梁式抽油机井示功图测试装置，其特征在于：在无线角位移传感器的壳体底端固定有两只以上的磁钢。
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