專利名稱：螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)傳輸方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)螺桿泵抽油機(jī)井的檢測(cè)，具體地說(shuō)是對(duì)螺桿泵抽油機(jī)井的扭矩、載 荷、轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前在檢測(cè)螺桿泵抽油機(jī)井的工況時(shí)，需要由載荷、扭矩、轉(zhuǎn)速傳感器和采集器兩 個(gè)產(chǎn)品組合在一起才可以檢測(cè)，采集器內(nèi)部有電池、線路板，存儲(chǔ)板等模塊，載荷、扭矩、轉(zhuǎn) 速傳感器長(zhǎng)期固定在螺桿泵抽油機(jī)井上，檢測(cè)過(guò)程中，需要先將螺桿泵抽油機(jī)井停機(jī)，然后 安裝采集器，并將采集器的信號(hào)線與載荷、扭矩、轉(zhuǎn)速、傳感器連接，然后再開(kāi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)螺桿泵 抽油機(jī)井，才可進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中采集器將檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)，檢測(cè)完成后，還需第二 次停止螺桿泵抽油機(jī)井，取下采集器，然后再把螺桿泵抽油機(jī)井開(kāi)啟，再將采集器存儲(chǔ)的數(shù) 據(jù)同計(jì)算機(jī)通訊回放。因此，檢測(cè)螺桿泵油井需要停井兩次才能完成。上述現(xiàn)有的檢測(cè)方 法存在的欠缺是如果油井含沙量大、油稠或工頻開(kāi)機(jī)啟動(dòng)扭矩大，都可能會(huì)引起螺桿泵抽 油機(jī)井桿斷、泵漏、管漏、桿管偏磨、皮帶打滑、電機(jī)啟動(dòng)電流過(guò)大燒毀電機(jī)等故障，對(duì)油田 企業(yè)造成直接經(jīng)濟(jì)損失；整個(gè)檢測(cè)過(guò)程繁瑣，收集資料時(shí)間也局限于人工上井檢測(cè)，工作量 大，檢測(cè)資料不能實(shí)時(shí)反映等，限制了螺桿泵抽油機(jī)井的采油工藝分析工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)傳輸方法及 裝置，該檢測(cè)傳輸方法及裝置可實(shí)現(xiàn)在螺桿泵抽油機(jī)井不停機(jī)的狀態(tài)下，對(duì)其光桿進(jìn)行扭 矩、載荷、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)和傳輸。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)傳輸方法 采用的方案為由太陽(yáng)能采集裝置對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)供電，在螺桿泵抽油機(jī)井運(yùn)行中，由扭矩載荷 傳感器采集螺桿泵抽油機(jī)井光桿的扭矩、載荷參數(shù)，由轉(zhuǎn)速傳感器采集螺桿泵抽油機(jī)井光 桿的轉(zhuǎn)速參數(shù)；將扭矩、載荷參數(shù)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，將轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；將調(diào)理后的扭 矩、載荷及轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理；然后將經(jīng)數(shù)據(jù)運(yùn)算處理后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、或進(jìn)行無(wú)線 傳輸。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)傳輸裝置 為它具有一殼體，殼體上裝有扭矩載荷傳感器，扭矩載荷傳感器的兩端分別從殼體的上下 兩端伸出，殼體一側(cè)上裝有轉(zhuǎn)速傳感器，殼體的外側(cè)裝有太陽(yáng)能采集板和無(wú)線發(fā)射天線，在 殼體內(nèi)設(shè)有蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線收發(fā) 模塊，太陽(yáng)能采集板的輸出端與蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，蓄電池的輸出端與電 源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，電源穩(wěn)壓模塊的輸出端與扭矩載荷傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào) 理模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊及無(wú)線收發(fā)模塊的電源輸入端相接，扭矩載荷傳感器、轉(zhuǎn)速傳感 器的信號(hào)輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸入端相接，信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)運(yùn) 算處理模塊的信號(hào)輸入端相接，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊的輸出端與存儲(chǔ)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊的輸入端相接，無(wú)線收發(fā)模塊的輸出端與無(wú)線發(fā)射天線相接。本發(fā)明提供的檢測(cè)傳輸方法采用不停機(jī)檢測(cè)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控螺桿泵抽油井的運(yùn)轉(zhuǎn) 情況，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)并診斷螺桿泵抽油機(jī)井桿斷、泵漏、管漏、光桿斷及桿管偏磨等故障，確 保了診斷的準(zhǔn)確率。本發(fā)明提供的檢測(cè)傳輸裝置安裝在螺桿泵抽油機(jī)井上，可實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)的狀態(tài) 下，對(duì)螺桿泵抽油機(jī)井的扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)及傳輸，確保了檢測(cè)的安全性、可靠性、 實(shí)時(shí)性。本發(fā)明提供的方法合理性、可靠性好；本發(fā)明提供的裝置結(jié)構(gòu)合理、性能可靠，檢 測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性好。


圖1本發(fā)明提供的檢測(cè)傳輸裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2圖1的A-A剖視圖；圖3本發(fā)明提供的檢測(cè)傳輸裝置的一實(shí)施例的電路原理框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。參見(jiàn)圖1、圖2本發(fā)明提供的螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳輸裝置具有一殼體1，殼體 1上裝有扭矩載荷傳感器5，扭矩載荷傳感器5的兩端分別從殼體1的上下兩端伸出，扭矩 載荷傳感器5的兩端分別具有“U”形的卡口 5a、卡口 5b，殼體1 一側(cè)上裝有轉(zhuǎn)速傳感器2， 殼體1的外側(cè)裝有太陽(yáng)能采集板3和無(wú)線發(fā)射天線4。在殼體1內(nèi)設(shè)有蓄電池6和線路板 總成模塊7，線路板總成模塊7由電源穩(wěn)壓模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊、存儲(chǔ)模 塊、無(wú)線收發(fā)模塊組成。所述的電源穩(wěn)壓模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊、存儲(chǔ)模 塊、無(wú)線收發(fā)模塊的構(gòu)成為現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)。參見(jiàn)圖2為確保本檢測(cè)傳輸裝置能夠充分采集到太陽(yáng)的能量，在殼體1相對(duì)的兩側(cè)各裝有 一太陽(yáng)能采集板3，兩太陽(yáng)能采集板3相向傾斜，以最大效率的采集太陽(yáng)能。參見(jiàn)圖3太陽(yáng)能采集板的輸出端與蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，蓄電池的輸出端 與電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，電源穩(wěn)壓模塊的輸出端與扭矩載荷傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信 號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊及無(wú)線收發(fā)模塊的電源輸入端相接，扭矩載荷傳感器、轉(zhuǎn)速 傳感器的信號(hào)輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸入端相接，信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸出端與數(shù) 據(jù)運(yùn)算處理模塊的信號(hào)輸入端相接，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊的輸出端與存儲(chǔ)模塊、無(wú)線收發(fā)模 塊的輸入端相接，無(wú)線收發(fā)模塊的輸出端與無(wú)線發(fā)射天線相接。結(jié)合圖1、圖2可見(jiàn)，將扭矩載荷傳感器5兩端“U”的形卡口 5a、卡口 5b，分別與螺 桿泵抽油機(jī)井的光桿方卡子及驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)頭相接，在螺桿泵抽油機(jī)井的運(yùn)行中，即可 對(duì)抽油機(jī)螺桿泵進(jìn)行扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速的不停機(jī)檢測(cè)。其中扭矩載荷傳感器5用于獲得螺桿 泵抽油機(jī)井光桿的扭矩、載荷數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)速傳感器2用于獲得螺桿泵抽油機(jī)井光桿的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。由圖3可見(jiàn)，本發(fā)明提供抽油機(jī)螺桿泵扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳輸裝置的工作原理 為太陽(yáng)能采集板將采集到的光能轉(zhuǎn)換成電能給蓄電池充電存儲(chǔ)電能以備用，不管是否有 無(wú)太陽(yáng)，蓄電池始終給電源穩(wěn)壓模塊提供電源；電源穩(wěn)壓模塊經(jīng)過(guò)二次穩(wěn)壓，分別給載荷扭 矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊，無(wú)線收發(fā)模塊提供穩(wěn)壓電源。平常在不檢測(cè)狀 態(tài)下，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊控制電源穩(wěn)壓模塊處于關(guān)閉狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)都處于低功耗狀態(tài)，電 源穩(wěn)壓模塊不提供二次穩(wěn)壓電源，此時(shí)太陽(yáng)能采集板轉(zhuǎn)化的電能，源源不斷的給蓄電池充 電，當(dāng)需要檢測(cè)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊處于開(kāi)啟狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)正常工作，此時(shí)電源穩(wěn) 壓模塊才會(huì)提供二次穩(wěn)壓電源。在檢測(cè)狀態(tài)下，電源穩(wěn)壓模塊給載荷扭矩傳感器、轉(zhuǎn)速傳感 器、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊、無(wú)線收發(fā)模塊供電，載荷扭矩傳感器采集到的載荷信號(hào)、扭矩信號(hào)， 轉(zhuǎn)速傳感器采集到的轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊二次處理，成為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后提供給數(shù)據(jù)運(yùn) 算處理模塊，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊經(jīng)過(guò)大量數(shù)據(jù)計(jì)算處理并且存儲(chǔ)，需要通訊時(shí)，數(shù)據(jù)運(yùn)算處 理模塊把存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送出數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的方法和裝置可以實(shí)現(xiàn)螺桿泵抽油機(jī)井光桿扭矩異常報(bào)警及自動(dòng)停 井功能，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和油井診斷，可以為實(shí)現(xiàn)“油田數(shù)字化無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)”提供實(shí)時(shí)工 況數(shù)據(jù)，這些功能可以降低螺桿泵燒泵，桿斷等事故，極大的降低生產(chǎn)事故，減少油田企業(yè) 經(jīng)濟(jì)損失。本發(fā)明提供的裝置設(shè)計(jì)合理，小巧耐用，實(shí)現(xiàn)了螺桿泵抽油機(jī)井光桿載荷、光桿 扭矩、光桿轉(zhuǎn)速三個(gè)參數(shù)同時(shí)遠(yuǎn)距離傳給數(shù)據(jù)接收設(shè)備，給實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)螺桿泵抽油機(jī)井預(yù)警 系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)傳輸方法，其特征在于由太陽(yáng)能采集裝置 對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)供電，在螺桿泵抽油機(jī)井的運(yùn)行中，由扭矩載荷傳感器采集螺桿泵抽油機(jī)井光 桿的扭矩、載荷參數(shù)，由轉(zhuǎn)速傳感器采集螺桿泵抽油機(jī)井光桿的轉(zhuǎn)速參數(shù)；將扭矩、載荷參 數(shù)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，將轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；將調(diào)理后的扭矩、載荷及轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn) 算處理；然后將經(jīng)數(shù)據(jù)運(yùn)算處理后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、或進(jìn)行無(wú)線傳輸。
2.一種螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳輸裝置，它具有一殼體，殼體上裝有扭 矩載荷傳感器，扭矩載荷傳感器的兩端分別從殼體的上下兩端伸出，殼體一側(cè)上裝有轉(zhuǎn)速 傳感器，其特征在于殼體的外側(cè)裝有太陽(yáng)能采集板和無(wú)線發(fā)射天線，在殼體內(nèi)設(shè)有蓄電 池、電源穩(wěn)壓模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊，太陽(yáng)能采 集板的輸出端與蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，蓄電池的輸出端與電源穩(wěn)壓模塊的 輸入端相接，電源穩(wěn)壓模塊的輸出端與扭矩載荷傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù) 運(yùn)算處理模塊及無(wú)線收發(fā)模塊的電源輸入端相接，扭矩載荷傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸 出端與信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸入端相接，信號(hào)調(diào)理模塊的信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊 的信號(hào)輸入端相接，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊的輸出端與存儲(chǔ)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊的輸入端相接， 無(wú)線收發(fā)模塊的輸出端與無(wú)線發(fā)射天線相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳輸裝置，其特征在 于在殼體相對(duì)的兩側(cè)各裝有一太陽(yáng)能采集板，兩太陽(yáng)能采集板相向傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳輸裝置，其特征在 于扭矩載荷傳感器的兩端分別具有“U”形的卡口。
全文摘要
螺桿泵抽油機(jī)井扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速的檢測(cè)傳輸方法，在螺桿泵抽油機(jī)井的運(yùn)行中，采集螺桿泵抽油機(jī)井光桿的扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速參數(shù)，將扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，然后將經(jīng)數(shù)據(jù)運(yùn)算處理后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、或進(jìn)行無(wú)線傳輸。實(shí)現(xiàn)該方法的裝置為一殼體上裝有太陽(yáng)能采集板、扭矩載荷傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和無(wú)線發(fā)射天線，殼體內(nèi)設(shè)有蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊、存儲(chǔ)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊。本發(fā)明提供的方法能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控螺桿泵抽油井的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，確保了診斷的準(zhǔn)確率；本發(fā)明提供的裝置可實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)、無(wú)人為干預(yù)的條件下，對(duì)螺桿泵的扭矩、載荷、轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，確保了檢測(cè)的安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性。
文檔編號(hào)G01P3/00GK102141454SQ201010617128
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者李劍, 王銳, 陳明業(yè), 陳蕩, 陳虹 申請(qǐng)人:蚌埠日月儀器研究所有限公司