CN103236748A - 载荷传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载荷传感装置。该载荷传感装置适用于油田中的抽油机系统，该载荷传感装置包括：设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器、由电源接收器和载荷信号发生器构成且设置于该抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头；该电源发生器，用于将该外部电源的电能转换为磁场信号；该电源接收器，用于将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器供电；该载荷信号发生器，用于在该电源接收器的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。可见，本方案所提供的载荷传感装置能够通过电磁耦合方式实现无线供电，避免了使用供电线缆，从而有效降低了为载荷传感装置供电的维护成本。

Description

载荷传感装置

技术领域

本发明涉及无线供电技术领域，特别是涉及一种载荷传感装置。

背景技术

作为抽油机系统的主要组成之一的抽油机是油田中的主要石油采集设备，俗称“磕头机”，其通过加压的办法使石油出井。其中，抽油机的工作原理通常为：当抽油机上冲程时，油管弹性收缩向上运动，带动机械解堵采油器向上运动，撞击滑套产生振动，同时，正向单流阀关闭，变径活塞总成封堵油套环形油道，使正向单流阀下方区域形成负压区，相当于对地层产生了一个强大的抽吸力；当抽油机下冲程时，油管弹性伸长向下运动，带动机械解堵采油器向下运动，撞击滑套产生振动，同时，反向单流阀部分关闭，变径活塞总成仍然封堵油套环形油道，使反向单流阀下方区域形成高压区，这一运动又对地层内的油流通道产生一种反向的冲击力。

其中，设置于抽油机的悬绳上的载荷传感装置作为抽油机系统的重要组成部分之一，其用于在抽油机的运行过程中采集抽油机的工作状态数据，并通过无线通信方式将所采集到的工作状态数据发送至抽油机系统的自动化测试装置，以供操作人员实时观察抽油机的工作状态，从而实现了远程监控抽油机的目的。

现有技术中，为了满足载荷传感装置的用电需求，通常通过供电线缆为载荷传感装置进行供电。但是，由于抽油机处于野外环境中，且设置有载荷传感器的悬绳频繁进行周期性上下运动，导致与载荷传感装置相联的供电线缆极易老化与折损；而为了实现对载荷传感装置的正常供电，无疑会耗费较高的维护成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种载荷传感装置，以降低为载荷传感装置供电的维护成本，技术方案如下：

一种载荷传感装置，适用于油田中的抽油机系统，所述载荷传感装置包括：设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器、由电源接收器和载荷信号发生器构成且设置于所述抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头；

所述电源发生器，用于将所述外部电源的电能转换为磁场信号；

所述电源接收器，用于将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为所述载荷信号发生器供电；

所述载荷信号发生器，用于在所述电源接收器的供电下，对所述抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

其中，所述电源发生器包括：

第一电源转换电路、与所述第一电源转换电路相连的磁场发射基板；

所述第一电源转换电路，用于将所述外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

所述磁场发射基板，用于在所述交流激励源的作用下产生磁场信号；

相应的，所述电源接收器，包括：

与所述磁场发射基板相对应的磁场接收基板、第二电源转换电路、储能电路；

所述磁场接收基板，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

所述第二电源转换电路，用于将所述磁场接收基板传输的交流电转换为直流电，并为所述储能电路充电；

所述储能电路，用于存储电能并为所述载荷信号发生器供电。

其中，所述电源发生器，用于在检测到所述表头随着所述悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，将所述外部电源的电能转换为磁场信号，并在检测到所述表头随着所述悬绳的上下运动离开所述磁场发生区域时，结束将所述外部电源的电能转换为磁场信号的操作。

其中，所述电源发生器包括：

第一电源转换电路、与所述第一电源转换电路相连的磁场发射基板、第一位置传感器；

所述第一位置传感器，用于在检测到所述表头进入相应的磁场发生区域后，开启所述第一电源转换电路，并在检测到所述表头离开所述磁场发生区域后，断开所述第一电源转换电路；

所述第一电源转换电路，用于将所述外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

所述磁场发射基板，用于在所述交流激励源的作用下产生磁场信号；

相应的，所述电源接收器，包括：

与所述磁场发射基板相对应的磁场接收基板、第二电源转换电路、储能电路；

所述磁场接收基板，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

所述第二电源转换电路，用于将所述磁场接收基板传输的交流电转换为直流电，并为所述储能电路充电；

所述储能电路，用于存储电能并为所述载荷信号发生器供电。

其中，所述电源接收器，用于在检测到自身进入所述磁场发生区域后将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为所述载荷信号发生器供电。

其中，所述电源发生器包括：

第一电源转换电路、与所述第一电源转换电路相连的磁场发射基板、第一位置传感器；

所述第一位置传感器，用于在检测到所述表头进入相应的磁场发生区域后，开启所述第一电源转换电路，并在检测到所述表头离开所述磁场发生区域后，断开所述第一电源转换电路；

所述第一电源转换电路，用于将所述外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

所述磁场发射基板，用于在所述交流激励源的作用下产生磁场信号；

相应的，所述电源接收器，包括：

与所述磁场发射基板相对应的磁场接收基板、第二电源转换电路、储能电路、第二位置传感器；

所述第二位置传感器，用于在检测到所述表头进入所述磁场发生区域后，开启所述第二电源转换电路，并在检测到所述表头离开所述磁场发生区域后，断开所述第二电源转换电路；

所述磁场接收基板，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

所述第二电源转换电路，用于将所述磁场接收基板传输的交流电转换为直流电，并为所述储能电路充电；

所述储能电路，用于存储电能并为所述载荷信号发生器供电。

本发明实施例所提供的载荷传感装置中，设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器将该外部电源的电能转换为磁场信号，设置于抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头中的电源接收器将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该表头中的载荷信号发生器供电，而该载荷信号发生器在该电源接收器的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。可见，本方案所提供的载荷传感装置能够通过电磁耦合方式实现无线供电，避免了使用供电线缆，从而有效降低了为载荷传感装置供电的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种载荷传感装置的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种载荷传感装置的场景应用图；

图3为本发明实施例所提供的一种载荷传感装置的第二种结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种载荷传感装置所利用的桥式整流电路的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种载荷传感装置所利用的原极线圈的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种载荷传感装置的第三种结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种载荷传感装置的第四种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了降低为载荷传感装置供电的维护成本，本发明实施例提供了一种载荷传感装置。

需要说明的是，该载荷传感装置适用于油田中的抽油机系统，其中，该抽油机系统至少包括：抽油机、自动化测试装置和载荷传感装置。

如图1和2所示，一种载荷传感装置100，可以包括：

设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器110、由电源接收器121和载荷信号发生器122构成且设置于该抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头120；

该电源发生器110，用于将该外部电源的电能转换为磁场信号；

该电源接收器121，用于将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器122供电；

该载荷信号发生器122，用于在该电源接收器121的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

其中，该载荷传感装置的工作过程为：电源发生器110将外部电源的电能转换为磁场信号；而由于电源发生器110具有相应的磁场发生区域，因此，当表头120随着悬绳的上下运动进入到该磁场发生区域时，该表头中的电源接收器121会感应到磁场信号，进而将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器122供电；而当该表头120随着悬绳的上下运动离开相应的磁场发生区域时，电源接收器121将不能感应到磁场信号，此时，利用自身所存储的电能为该载荷信号发生器122供电，以此实现了对载荷传感装置的无线供电。

本发明实施例所提供的载荷传感装置中，设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器将该外部电源的电能转换为磁场信号，设置于抽油机的悬绳上的表头中的电源接收器将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该表头中的载荷信号发生器供电，而该载荷信号发生器在该电源接收器的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。可见，本方案所提供的载荷传感装置能够通过电磁耦合方式实现无线供电，避免了使用供电线缆，从而有效降低了为载荷传感装置供电的维护成本。

下面结合具体的应用实例，对本发明实施例所提供的一种载荷传感装置进行介绍。本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例所提供的载荷传感装置仅仅作为一种示例，并不应该构成对本发明的限定。

需要说明的是，该载荷传感装置适用于油田中的抽油机系统，其中，该抽油机系统至少包括：抽油机、自动化测试装置和载荷传感装置。

如图3所示，一种载荷传感装置，可以包括：

设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器110、由电源接收器121和载荷信号发生器122构成且设置于该抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头120；

其中，该电源发生器110可以包括：第一电源转换电路1101、与该第一电源转换电路1101相连的磁场发射基板1102；

该第一电源转换电路1101，用于将外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

该磁场发射基板1102，用于在交流激励源的作用下产生磁场信号；

其中，该电源接收器121，可以包括：与该磁场发射基板相对应的磁场接收基板1211、第二电源转换电路1212、储能电路1213；

该磁场接收基板1211，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

该第二电源转换电路1212，用于将该磁场接收基板1211所传输的交流电转换为直流电，并为该储能电路1213充电；

该储能电路1213，用于存储电能，并为该载荷信号发生器122供电；

该载荷信号发生器122，用于在该储能电路1213的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

其中，如图4所示，该第一电源转换电路1101可以包括桥式整流电路，进而利用该桥式整流电路将外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源，而磁场发射基板1102在交流激励源的作用下产生磁场信号。同时，该第二电源转换电路1212可以包括相应的桥式整流电路和滤波电路，进而利用桥式整流电路和滤波电路将该磁场接收基板1211所传输的交流电转换为直流电，并为该储能电路1213充电。

需要说明的是，电源发生器110中可以包括多个磁场发射基板1102，相应的，该电源接收器121中可以包括多个磁场接收基板1211。其中，该磁场发射基板1102和该磁场接收基板1211可以采用PCB设计技术实现；更进一步的，每个磁场发射基板1102和磁场接收基板1211均可以由多层的PCB版设计而成，每层PCB版均由若干原极线圈组成，并且每一层原极线圈彼此错开，以保证磁通量分布均匀；对于磁场发射基板1102而言，当原极线圈内产生震荡电流时，垂直磁场发射基板方向的空间将产生磁场信号。其中，原极线圈的结构示意图可以如图5所示。

可以理解的是，由于电源发生器110中的磁场发射基板1102对应特定的磁场发生区域，因此，表头120随着悬绳的上下运动进入到该磁场发生区域时，该磁场接收基板1211才能感应到相应的磁场信号进而将磁场信号转换为交流电。而为了满足载荷信号发生器122在一次冲程周期时间内的工作需求，该储能电路1213需具有快速充电功能且采用特定容量电容，以使得该磁场接收基板1211从进入磁场发生区域到离开磁场发生区域的时间段内可以为该储能电路1213充足量的电能；而在该磁场接收基板1211未处于磁场发生区域的时间段内，该储能电路1213可以放电以为载荷信号发生器122供电。进一步的，在放电过程中，该储能电路1213能够根据作为负载的载荷信号发生器122调节传输功率，最大限度节约电能。

可见，本方案所提供的载荷传感装置能够通过电磁耦合方式实现无线供电，避免了使用供电线缆，从而有效降低了为载荷传感装置供电的维护成本。

更进一步的，由于电源接收器进入到电源发生器的磁场发生区域时才能感应到磁场信号，因此，为了有效利用外部电源的电能，即电源发生器在电源接收器进入磁场发生区域时将外接电源的电能转换为磁场信号，本发明实施例还提供一种载荷传感装置。

需要说明的是，该载荷传感装置适用于油田中的抽油机系统，其中，该抽油机系统至少包括：抽油机、自动化测试装置和载荷传感装置。

一种载荷传感装置，可以包括：

设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器、由电源接收器和载荷信号发生器构成且设置于该抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头；

该电源发生器，用于在检测到该表头随着该悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，将该外部电源的电能转换为磁场信号，并在检测到该表头随着该悬绳的上下运动离开该磁场发生区域时，结束将该外部电源的电能转换为磁场信号的操作；

该电源接收器，用于将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器供电；

该载荷信号发生器，用于在该电源接收器的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

其中，本实施例所提供的载荷传感装置的工作过程为：当该表头随着该悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，该电源发生器将检测到该表头已进入磁场发生区域，此时，该电源发生器将该外部电源的电能转换为磁场信号，而该表头中的电源接收器将感应到磁场信号，进而将所感应到磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器供电；而当该表头随着悬绳的上下运动离开相应的磁场发生区域时，电源接收器将不能感应到磁场信号，此时，利用自身所存储的电能为该载荷信号发生器供电，同时，电源发生器结束将该外部电源的电能转换为磁场信号的操作。

本发明实施例中，电源发生器在检测到在该表头随着该悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，将该外部电源的电能转换为磁场信号，并在检测到该表头随着该悬绳的上下运动离开该磁场发生区域时，结束将该外部电源的电能转换为磁场信号的操作，而该电源接收器将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器供电。可见，通过利用本方案，在降低为载荷传感装置供电的维护成本的同时，有效利用了外部电源的电能。

下面结合一具体的应用实例，对本发明实施例所提供的上述载荷传感装置进行介绍。

需要说明的是，该载荷传感装置适用于油田中的抽油机系统，其中，该抽油机系统至少包括：抽油机、自动化测试装置和载荷传感装置。本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例所提供的载荷传感装置仅仅作为一种示例，并不应该构成对本发明的限定。

如图6所示，一种载荷传感装置，可以包括：

设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器110、由电源接收器121和载荷信号发生器122构成且设置于该抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头120；

其中，该电源发生器110可以包括：

第一电源转换电路1101、与该第一电源转换电路1101相连的磁场发射基板1102、第一位置传感器1103；

该第一位置传感器1103，用于在检测到该表头进入相应的磁场发生区域后，开启该第一电源转换电路1101，并在检测到该表头离开该磁场发生区域后，断开该第一电源转换电路1101；

该第一电源转换电路1101，用于将该外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

该磁场发射基板1102，用于在该交流激励源的作用下产生磁场信号；

其中，该电源接收器121，可以包括：与该磁场发射基板1102相对应的磁场接收基板1211、第二电源转换电路1212、储能电路1213；

该磁场接收基板1211，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

该第二电源转换电路1212，用于将该磁场接收基板1211所传输的交流电转换为直流电，并为该储能电路1213充电；

该储能电路1213，用于存储电能，并为该载荷信号发生器122供电；

该载荷信号发生器122，用于在该储能电路1213的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

其中，该第一电源转换电路1101可以包括桥式整流电路，进而利用该桥式整流电路将外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源，而磁场发射基板1102在交流激励源的作用下产生磁场信号。同时，该第二电源转换电路1212可以包括桥式整流电路和滤波电路，进而利用桥式整流电路和滤波电路将该磁场接收基板1211所传输的交流电转换为直流电，并为该储能电路1213充电。

需要说明的是，电源发生器110中可以包括多个磁场发射基板1102，相应的，该电源接收器121中可以包括多个磁场接收基板1211。其中，该磁场发射基板1102和该磁场接收基板1211可以采用PCB设计技术实现；更进一步的，每个磁场发射基板1102和磁场接收基板1211均可以由多层的PCB版设计而成，每层PCB版均由若干原极线圈组成，并且每一层原极线圈彼此错开，以保证磁通量分布均匀；对于磁场发射基板1102而言，当原极线圈内产生震荡电流时，垂直磁场发射基板方向的空间将产生磁场信号。

可以理解的是，由于电源发生器110中的磁场发射基板1102对应特定的磁场发生区域，因此，表头120随着悬绳的上下运动进入到该磁场发生区域时，该磁场接收基板1211才能感应到相应的磁场信号进而将磁场信号转换为交流电。而为了满足载荷信号发生器122在一次冲程周期时间内的工作需求，该储能电路1213需具有快速充电功能且采用特定容量电容，以使得该磁场接收基板1211从进入磁场发生区域到离开磁场发生区域的时间段内可以为该储能电路1213充足量的电能；而在该磁场接收基板1211未处于磁场发生区域的时间段内，该储能电路1213可以放电以为载荷信号发生器122供电。进一步的，在放电过程中，该储能电路1213能够根据作为负载的载荷信号发生器122调节传输功率，最大限度节约电能。

可见，通过利用本方案，在降低为载荷传感装置供电的维护成本的同时，有效利用了外部电源的电能。

更进一步的，为了有效利用外部电源的电能，本发明实施例还提供一种载荷传感装置。

需要说明的是，该载荷传感装置适用于油田中的抽油机系统，其中，该抽油机系统至少包括：抽油机、自动化测试装置和载荷传感装置。

一种载荷传感装置，可以包括：

设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器、由电源接收器和载荷信号发生器构成且设置于该抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头；

该电源发生器，用于在检测到该表头随着该悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，将该外部电源的电能转换为磁场信号，并在检测到该表头随着该悬绳的上下运动离开该磁场发生区域时，结束将该外部电源的电能转换为磁场信号的操作；

该电源接收器，用于在检测到自身进入该磁场发生区域后将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器供电；

该载荷信号发生器，用于在该电源接收器的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

其中，本实施例所提供的载荷传感装置的工作过程为：当该表头随着该悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，该电源发生器将检测到该表头已进入磁场发生区域，此时，该电源发生器将该外部电源的电能转换为磁场信号，而该电源接收器在检测到自身已经进入该磁场发生区域时将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器供电；而当该表头随着悬绳的上下运动离开相应的磁场发生区域时，电源接收器将不能感应到磁场信号，此时，利用自身所存储的电能为该载荷信号发生器供电，同时，电源发生器结束将该外部电源的电能转换为磁场信号的操作。

本发明实施例中，电源发生器在检测到在该表头随着该悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，将该外部电源的电能转换为磁场信号，并在检测到该表头随着该悬绳的上下运动离开该磁场发生区域时，结束将该外部电源的电能转换为磁场信号的操作，而该电源接收器在检测到自身进入磁场发生区域时将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为该载荷信号发生器供电。可见，通过利用本方案，在降低为载荷传感装置供电的维护成本的同时，有效利用了外部电源的电能。

下面结合一具体的应用实例，对本发明实施例所提供的上述载荷传感装置进行介绍。

需要说明的是，该载荷传感装置适用于油田中的抽油机系统，其中，该抽油机系统至少包括：抽油机、自动化测试装置和载荷传感装置。

如图7所示，一种载荷传感装置，可以包括：

设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器110、由电源接收器121和载荷信号发生器122构成且设置于该抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头120；

其中，该电源发生器110可以包括：

第一电源转换电路1101、与该第一电源转换电路1101相连的磁场发射基板1102、第一位置传感器1103；

该第一位置传感器1103，用于在检测到该表头进入相应的磁场发生区域后，开启该第一电源转换电路1101，并在检测到该表头离开该磁场发生区域后，断开该第一电源转换电路1101；

该第一电源转换电路1101，用于将该外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

该磁场发射基板1102，用于在该交流激励源的作用下产生磁场信号；

其中，该电源接收器121，可以包括：与该磁场发射基板1102相对应的磁场接收基板1211、第二电源转换电路1212、储能电路1213、第二位置传感器1214；

该第二位置传感器1214，用于在检测到该表头120进入相应的磁场发生区域后，开启该第二电源转换电路1212，并在检测到该表头120离开该磁场发生区域后，断开该第二电源转换电路1212；

该磁场接收基板1211，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

该第二电源转换电路1212，用于将该磁场接收基板1211所传输的交流电转换为直流电，并为该储能电路1213充电；

该储能电路1213，用于存储电能，并为该载荷信号发生器122供电；

该载荷信号发生器122，用于在该储能电路1213的供电下，对该抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

其中，该第一电源转换电路1101可以包括桥式整流电路，进而利用该桥式整流电路将外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源，而该磁场发射基板1102在交流激励源的作用下产生磁场信号。同时，该第二电源转换电路1212可以包括桥式整流电路和滤波电路，进而利用桥式整流电路和滤波电路将该磁场接收基板1211所传输的交流电转换为直流电，并为该储能电路1213充电。

需要说明的是，电源发生器110中可以包括多个磁场发射基板1102，相应的，该电源接收器121中可以包括多个磁场接收基板1211。其中，该磁场发射基板1102和该磁场接收基板1211可以采用PCB设计技术实现；更进一步的，每个磁场发射基板1102和磁场接收基板1211均可以由多层的PCB版设计而成，每层PCB版均由若干原极线圈组成，并且每一层原极线圈彼此错开，以保证磁通量分布均匀；对于磁场发射基板1102而言，当原极线圈内产生震荡电流时，垂直磁场发射基板方向的空间将产生磁场信号。

可以理解的是，由于电源发生器110中的磁场发射基板1102对应特定的磁场发生区域，因此，表头120随着悬绳的上下运动进入到该磁场发生区域时，该磁场接收基板1211才能感应到相应的磁场信号进而将磁场信号转换为交流电。而为了满足载荷信号发生器122在一次冲程周期时间内的工作需求，该储能电路1213需具有快速充电功能且采用特定容量电容，以使得该磁场接收基板1211从进入磁场发生区域到离开磁场发生区域的时间段内可以为该储能电路1213充足量的电能；而在该磁场接收基板1211未处于磁场发生区域的时间段内，该储能电路1213可以放电以为载荷信号发生器122供电。进一步的，在放电过程中，该储能电路1213能够根据作为负载的载荷信号发生器122调节传输功率，最大限度节约电能。

可见，通过利用本方案，在降低为载荷传感装置供电的维护成本的同时，有效利用了外部电源的电能。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种载荷传感装置，其特征在于，适用于油田中的抽油机系统，所述载荷传感装置包括：设置于地面上抽油端口处且与外部电源相接的电源发生器、由电源接收器和载荷信号发生器构成且设置于所述抽油机系统中抽油机的悬绳上的表头；

所述电源发生器，用于将所述外部电源的电能转换为磁场信号；

所述电源接收器，用于将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为所述载荷信号发生器供电；

所述载荷信号发生器，用于在所述电源接收器的供电下，对所述抽油机的工作状态数据进行采集并通过无线方式发送至外接的自动化测试装置。

2.根据权利要求1所述的载荷传感装置，其特征在于，所述电源发生器包括：

第一电源转换电路、与所述第一电源转换电路相连的磁场发射基板；

所述第一电源转换电路，用于将所述外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

所述磁场发射基板，用于在所述交流激励源的作用下产生磁场信号；

相应的，所述电源接收器，包括：

与所述磁场发射基板相对应的磁场接收基板、第二电源转换电路、储能电路；

所述磁场接收基板，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

所述第二电源转换电路，用于将所述磁场接收基板传输的交流电转换为直流电，并为所述储能电路充电；

所述储能电路，用于存储电能并为所述载荷信号发生器供电。

3.根据权利要求1所述的载荷传感装置，其特征在于，

所述电源发生器，用于在检测到所述表头随着所述悬绳的上下运动进入到相应的磁场发生区域中时，将所述外部电源的电能转换为磁场信号，并在检测到所述表头随着所述悬绳的上下运动离开所述磁场发生区域时，结束将所述外部电源的电能转换为磁场信号的操作。

4.根据权利要求3的载荷传感装置，其特征在于，所述电源发生器包括：

第一电源转换电路、与所述第一电源转换电路相连的磁场发射基板、第一位置传感器；

所述第一位置传感器，用于在检测到所述表头进入相应的磁场发生区域后，开启所述第一电源转换电路，并在检测到所述表头离开所述磁场发生区域后，断开所述第一电源转换电路；

所述第一电源转换电路，用于将所述外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

所述磁场发射基板，用于在所述交流激励源的作用下产生磁场信号；

相应的，所述电源接收器，包括

与所述磁场发射基板相对应的磁场接收基板、第二电源转换电路、储能电路；

所述磁场接收基板，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

所述第二电源转换电路，用于将所述磁场接收基板传输的交流电转换为直流电，并为所述储能电路充电；

所述储能电路，用于存储电能并为所述载荷信号发生器供电。

5.根据权利要求3所述的载荷传感装置，其特征在于，

所述电源接收器，用于在检测到自身进入所述磁场发生区域后将所感应到的磁场信号转换为电能并存储以为所述载荷信号发生器供电。

6.根据权利要求5所述的载荷传感装置，其特征在于，所述电源发生器包括：

第一电源转换电路、与所述第一电源转换电路相连的磁场发射基板、第一位置传感器；

所述第一位置传感器，用于在检测到所述表头进入相应的磁场发生区域后，开启所述第一电源转换电路，并在检测到所述表头离开所述磁场发生区域后，断开所述第一电源转换电路；

所述第一电源转换电路，用于将所述外部电源转换为频率占空比可调的交流激励源；

所述磁场发射基板，用于在所述交流激励源的作用下产生磁场信号；

相应的，所述电源接收器，包括：

与所述磁场发射基板相对应的磁场接收基板、第二电源转换电路、储能电路、第二位置传感器；

所述第二位置传感器，用于在检测到所述表头进入所述磁场发生区域后，开启所述第二电源转换电路，并在检测到所述表头离开所述磁场发生区域后，断开所述第二电源转换电路；

所述磁场接收基板，用于将所感应到的磁场信号转换为交流电；

所述第二电源转换电路，用于将所述磁场接收基板传输的交流电转换为直流电，并为所述储能电路充电；

所述储能电路，用于存储电能并为所述载荷信号发生器供电。

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