CN110805414A - 一种油田电动注水工具行程传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田电动注水工具行程传感器，包括水管、水管上安装的管阀以及管阀上方设置中空的壳体，所述壳体通过底部左右两侧的管夹固定于水管上，壳体内靠近外圈位置设有带电固定环，带电固定环上均匀设有磁环，所述壳体内靠近中间位置设有夹住管阀上阀杆的多个锁定机构，每个锁定机构上连接有固定机构，所述壳体内的带电固定环与配电模块相连。本发明中，通过设置环形的带电固定环与磁环在通电转态下产生磁场，再利用磁钢跟随阀杆转动时，对磁场产生的干扰影响，通过电子感应器读取干扰位置，从而获得阀杆的转动位移量，可以快速有效对阀门进行检测与监控，搭配电动阀门时可以实现远程控制与监控。
Description
技术领域
本发明属于传感器设备技术领域，具体为一种油田电动注水工具行程传感器。
背景技术
目前的油田注水工具都是机械式注水工具，随着技术进步设计人员开发出了带有电动执行机构的油田注水工具，电动注水工具就涉及配水阀门的行程控制和阀位反馈的问题，所以需要一种适合电动注水工具内部安装使用的传感器。现在可以采购到的行程传感器的原理多为可变电阻，结构基本是轴向压缩或拉伸形式，不适合旋转运动中的行程检测。现有技术中也有扭转形式的行程传感器，但多应用与泵以及发动机中，作为内部检测机构，其结构不能与现有的油田电动注水工具相匹配，无法实现直接安装使用。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有油田注水工具上的行程传感器难以有效应用的问题，提供一种油田电动注水工具行程传感器。
本发明采用的技术方案如下：
一种油田电动注水工具行程传感器，包括水管、水管上安装的管阀以及管阀上方设置中空的壳体，所述壳体通过底部左右两侧的管夹固定于水管上，壳体内靠近外圈位置设有带电固定环，带电固定环上均匀设有磁环，所述壳体内靠近中间位置设有夹住管阀上阀杆的多个锁定机构，每个锁定机构上连接有固定机构，所述阀杆上连接有靠近磁环的磁钢，所述壳体内的带电固定环与配电模块相连，所述磁环与编码电路相连，编码电路与配电模块以及电子感应器相连，电子感应器和配电模块与壳体内的微处理机相连。
其中，所述固定机构包括底筒以及部分套入底筒内的套筒，底筒内设有弹簧，弹簧使得在固定阀杆时，弧形板与阀杆的距离可调，在应用不用大小的阀门时，可以具有更高的灵活性。
其中，所述锁定机构包括套筒上远离底筒一端连接的弧形板，弧形板的上下两端分别连接有锁块，锁块上开设有螺栓孔，所述固定机构通过滑动机构与壳体滑动连接。
其中，所述弧形板上均匀设有微齿，微齿可以增加弧形板与阀杆的摩擦力，在固定阀杆后，可以获得与阀杆等量的位移量变化，从而保证位置检测结果的准确性，避免固定不良导致阀杆转动长度与滑动机构获取量不一引起的工作问题发生。
其中，所述滑动机构包括壳体内中间开口靠近磁环位置开设的滑槽，滑槽内设有滑杆，滑杆上开口位置安装有固定块，所述磁钢设于固定块上，固定块与固定机构中的底筒相固定连接，滑槽限制了固定块的转动位移，使其尽可能的靠近磁环，从而提高检测精度。
其中，与所述固定机构相连的多个固定块中，只有一个固定块中设有磁钢，只设置一个磁钢可以减少微处理机的处理量，简化处理程序，提升效率。
其中，所述壳体上顶部位置设有防尘罩，所述微处理机还与储存模块、诊断报警模块、通信模块以及编程模块相连。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置环形的带电固定环与磁环在通电转态下产生磁场，再利用磁钢跟随阀杆转动时，对磁场产生的干扰影响，通过电子感应器读取干扰位置，从而获得阀杆的转动位移量，可以快速有效对阀门进行检测与监控，搭配电动阀门时可以实现远程控制与监控。
2、本发明中，行程传感器是通过阀杆带动磁钢来对磁场产生影响，行程传感器与管阀为两个部分，在应用时，可以直接对现有的管阀进行加设即可，不需要其他改动，应用成本低。
3、本发明中，该行程传感器的技术简单可靠，制造成本低，安装使用方便，非常适合与对管阀行程量的检测和阀位的识别。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明中壳体的剖视图；
图3为本发明中滑动机构的结构示意简图；
图4为本发明中锁定机构和固定机构的结构示意简图；
图5为本发明的***模块化框图。
图中标记：1、水管；2、壳体；3、防尘罩；4、阀杆；5、管夹；6、管阀；7、带电固定环；8、磁环；9、滑动机构；10、滑槽；11、开口；12、固定机构；13、锁定机构；14、滑杆；15、固定块；16、底筒；17、弹簧；18、套筒；19、锁块；20、弧形板；21、微齿；22、螺栓孔；23、微处理机；24、诊断报警模块；25、储存模块；26、编码电路；27、通信模块；28、配电模块；29、电子感应器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一，请参阅图1～5，一种油田电动注水工具行程传感器，包括水管1、水管1上安装的管阀6以及管阀6上方设置中空的壳体2，所述壳体2通过底部左右两侧的管夹5固定于水管1上，壳体2内靠近外圈位置设有带电固定环7，带电固定环7上均匀设有磁环8，所述壳体2内靠近中间位置设有夹住管阀6上阀杆4的多个锁定机构13，每个锁定机构13上连接有固定机构12，
所述固定机构12包括底筒16以及部分套入底筒16内的套筒18，底筒16内设有弹簧17，所述锁定机构13包括套筒18上远离底筒16一端连接的弧形板20，弧形板20上均匀设有微齿21，弧形板20的上下两端分别连接有锁块19，锁块19上开设有螺栓孔22，所述固定机构12通过滑动机构9与壳体2滑动连接，
所述滑动机构9包括壳体2内中间开口11靠近磁环8位置开设的滑槽10，滑槽10内设有滑杆14，滑杆14上开口11位置安装有固定块15，固定块15与固定机构12中的底筒16相固定连接，与固定机构12相连的多个固定块15中，只有一个固定块15中设有磁钢，
所述壳体2内的带电固定环7与配电模块28相连，所述磁环8与编码电路26相连，编码电路26与配电模块28以及电子感应器29相连，电子感应器29和配电模块28与壳体2内的微处理机23相连。
实施例二，请参阅图1～5，一种油田电动注水工具行程传感器，包括水管1、水管1上安装的管阀6以及管阀6上方设置中空的壳体2，所述壳体2通过底部左右两侧的管夹5固定于水管1上，壳体2内靠近外圈位置设有带电固定环7，带电固定环7上均匀设有磁环8，所述壳体2内靠近中间位置设有夹住管阀6上阀杆4的多个锁定机构13，每个锁定机构13上连接有固定机构12，
所述固定机构12包括底筒16以及部分套入底筒16内的套筒18，底筒16内设有弹簧17，所述锁定机构13包括套筒18上远离底筒16一端连接的弧形板20，弧形板20上均匀设有微齿21，弧形板20的上下两端分别连接有锁块19，锁块19上开设有螺栓孔22，所述固定机构12通过滑动机构9与壳体2滑动连接，
所述滑动机构9包括壳体2内中间开口11靠近磁环8位置开设的滑槽10，滑槽10内设有滑杆14，滑杆14上开口11位置安装有固定块15，固定块15与固定机构12中的底筒16相固定连接，与固定机构12相连的多个固定块15中，只有一个固定块15中设有磁钢，
所述壳体2上顶部位置设有防尘罩3，所述壳体2内的带电固定环7与配电模块28相连，所述磁环8与编码电路26相连，编码电路26与配电模块28以及电子感应器29相连，电子感应器29和配电模块28与壳体2内的微处理机23相连，微处理机23还与储存模块25、诊断报警模块24、通信模块27、编程模块30相连。
工作原理：本发明提供一种油田电动注水工具行程传感器，结构设置巧妙，使用前先利管夹5将壳体2固定在水管1上，然后将弧形板20夹住阀杆4，然后使用螺栓从弧形板20左右两端的锁块19上螺栓孔22穿过，将相邻的锁扣19进行连接，从而使得弧形板20紧紧夹在阀杆4上，弧形板20上的微齿21则增加与阀杆4的摩擦力，从而保证阀杆4在转动时，弧形板20能获得等量同步转动，阀杆4夹住后将防尘罩3罩在壳体2上，避免灰尘等异物进入壳体2内，影响传感器的工作，在阀杆4转动时，由于弧形板20的固定，阀杆4转动带动弧形板20转动，进而通过固定机构12带动固定块15上的滑杆14在壳体2内的滑槽10中转动，当固定块15在转动时，一个固定块15内的磁钢转动对带电固定环7与磁环8的磁场产生干扰影响，带电固定环7上的电流被磁场产生影响，电子感应器29接收到电流的变化，并通过编码电路26获取受影响的磁环8位置，从而确定固定块15的位置，通过微处理机23进行信息处理后，即可得到阀杆4的转动量，从而获得阀位信息，信息在保存至储存模块25的同时，由通信模块27进行有线或无线发送至监控中心，人员直接查看即可快速了解阀的行程以及位置信息，方便快速对油田注水工作的控制与监控。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种油田电动注水工具行程传感器，包括水管(1)、水管(1)上安装的管阀(6)以及管阀(6)上方设置中空的壳体(2)，其特征在于,所述壳体(2)通过底部左右两侧的管夹(5)固定于水管(1)上，壳体(2)内靠近外圈位置设有带电固定环(7)，带电固定环(7)上均匀设有磁环(8)，所述壳体(2)内靠近中间位置设有夹住管阀(6)上阀杆(4)的多个锁定机构(13)，每个锁定机构(13)上连接有固定机构(12)，所述阀杆(4)上连接有靠近磁环(8)的磁钢，所述壳体(2)内的带电固定环(7)与配电模块(28)相连，所述磁环(8)与编码电路(26)相连，编码电路(26)与配电模块(28)以及电子感应器(29)相连，电子感应器(29)和配电模块(28)与壳体(2)内的微处理机(23)相连。
2.如权利要求1所述的一种油田电动注水工具行程传感器，其特征在于，所述固定机构(12)包括底筒(16)以及部分套入底筒(16)内的套筒(18)，底筒(16)内设有弹簧(17)。
3.如权利要求2所述的一种油田电动注水工具行程传感器，其特征在于，所述锁定机构(13)包括套筒(18)上远离底筒(16)一端连接的弧形板(20)，弧形板(20)的上下两端分别连接有锁块(19)，锁块(19)上开设有螺栓孔(22)，所述固定机构(12)通过滑动机构(9)与壳体(2)滑动连接。
4.如权利要求3所述的一种油田电动注水工具行程传感器，其特征在于，如权利要求1所述的一种油田电动注水工具行程传感器，其特征在于，所述弧形板(20)上均匀设有微齿(21)。
5.如权利要求3所述的一种油田电动注水工具行程传感器，其特征在于，所述滑动机构(9)包括壳体(2)内中间开口(11)靠近磁环(8)位置开设的滑槽(10)，滑槽(10)内设有滑杆(14)，滑杆(14)上开口(11)位置安装有固定块(15)，所述磁钢设于固定块(15)上，固定块(15)与固定机构(12)中的底筒(16)相固定连接。
6.如权利要求5所述的一种油田电动注水工具行程传感器，其特征在于，与所述固定机构(12)相连的多个固定块(15)中，只有一个固定块(15)中设有磁钢。
7.如权利要求1～6任一所述的一种油田电动注水工具行程传感器，其特征在于，所述壳体(2)上顶部位置设有防尘罩(3)，所述微处理机(23)还与储存模块(25)、诊断报警模块(24)、通信模块(27)以及编程模块(30)相连。
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