CN104714460B - 防爆智能数显扭矩监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆智能数显扭矩监控系统，包括上位机及与上位机通讯的下位机；在动力钳的下方正对接箍的螺纹连接处装有具摄像和影像贮存功能的摄像机；在动力钳的尾部装有拉力传感器，在上扣时将拉力传感器测得的拉力信号传输给下位机；在动力钳的面板上装编码器，并通过十字联轴节与动力钳内部的齿轮相连，当动力钳旋转时带动编码器旋转，编码器旋转信息传输给下位机，用于检测上扣圈数。本发明结构合理，能及时准确对扭矩进行监测。下位机带有防爆结构，使用安全可靠。

Description

防爆智能数显扭矩监控系统

技术领域

本发明涉及一种扭矩监控系统。

背景技术

下套管或油管在野外作业与实验室理想状态的套管或油管模拟有很大差别，扭矩和圈数关系与密封脂、套管螺纹、下套管或油管设备、风力、操作方式等存在较大关系，套管或油管厂家在提供上扣扭矩、上扣圈数参数时，无法顾及这些不确定因素。在下套管作业失败时，往往发生油套管生产厂家和套管作业队相互推卸责任的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，能及时准确对扭矩进行监测的防爆智能数显扭矩监控系统。

本发明的技术解决方案是：

一种防爆智能数显扭矩监控系统，其特征是：包括上位机及与上位机通讯的下位机；在动力钳的下方正对接箍的螺纹连接处装有具摄像和影像贮存功能的摄像机，为下套管或油管记录提供螺纹连接影像信息，摄像机与下位机通讯，将影像信息传输给下位机；在动力钳的尾部装有拉力传感器，在上扣时将拉力传感器测得的拉力信号传输给下位机；在动力钳的面板上装编码器，并通过十字联轴节与动力钳内部的齿轮相连，当动力钳旋转时带动编码器旋转，编码器旋转信息传输给下位机，用于检测上扣圈数；

下套管或油管作业中，由拉力传感器进行扭矩实时检测，由编码器进行上扣圈数实时检测；

如检测到扭矩＜最小扭矩、上扣圈数＞最大圈数时，或检测到扭矩＞最大扭矩、上扣圈数＜最小圈数时，初步判断为上扣失败，同时泄压阀打开，停止上扣，再由操作人员进行复核检查，如人工判断为上扣失败，则准备下次工作，且接头编号不变；如人工判断为上扣成功，则保存数据资料，同时将摄像机保护盖打开，摄像机摄像并保存图像文件，然后关闭摄像机保护盖打，对接头编号自动加一，准备下次工作；

如检测到最小扭矩≤扭矩≤最大扭矩、最小圈数≤上扣圈数≤最大圈数时，初步判断为上扣成功，同时泄压阀打开，停止上扣，再由操作人员进行复核检查，如人工判断为上扣失败，则准备下次工作，且接头编号不变；如人工判断为上扣成功，则保存数据资料，同时将摄像机保护盖打开，摄像机对套管接箍处摄像，然后关闭摄像机保护盖，对接头编号自动加一，准备下次工作。

下位机的壳体为带有隔爆结构的防爆盒体，防爆盒体通过螺钉与防爆盒面板连接，防爆盒体与防爆盒面板之间设置密封圈；防爆盒面板上设有钢化玻璃窗，钢化玻璃窗外周设置护罩，护罩上设置不锈钢按键，护罩与防爆盒面板之间设置密封胶层。

本发明结构合理，能及时准确对扭矩进行监测。下位机带有防爆结构，使用安全可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的工作原理示意图。

图2是下位机防爆结构示意图。

图3是图2的正面视图。

图4是扭矩圈数判断关系图。

具体实施方式

一种防爆智能数显扭矩监控系统，包括上位机及与上位机通讯的下位机；在动力钳的下方正对接箍的螺纹连接处装有具摄像和影像贮存功能的摄像机，为下套管或油管记录提供螺纹连接影像信息，摄像机与下位机通讯，将影像信息传输给下位机；在动力钳的尾部装有拉力传感器，在上扣时将拉力传感器测得的拉力信号传输给下位机；在动力钳的面板上装编码器，并通过十字联轴节与动力钳内部的齿轮相连，当动力钳旋转时带动编码器旋转，编码器旋转信息传输给下位机，用于检测上扣圈数；

下套管或油管作业中，由拉力传感器进行扭矩实时检测，由编码器进行上扣圈数实时检测；

如检测到扭矩＜最小扭矩、上扣圈数＞最大圈数时（可能螺纹滑扣），或检测到扭矩＞最大扭矩、上扣圈数＜最小圈数时（可能错扣），初步判断为上扣失败，同时泄压阀打开，停止上扣，再由操作人员进行复核检查，如人工判断为上扣失败，则准备下次工作，且接头编号不变；如人工判断为上扣成功，则保存数据资料，同时将摄像机保护盖打开，摄像机摄像并保存图像文件，然后关闭摄像机保护盖打，对接头编号自动加一，准备下次工作；

如检测到最小扭矩≤扭矩≤最大扭矩、最小圈数≤上扣圈数≤最大圈数时，初步判断为上扣成功，同时泄压阀打开，停止上扣，再由操作人员进行复核检查，如人工判断为上扣失败，则准备下次工作，且接头编号不变；如人工判断为上扣成功，则保存数据资料，同时将摄像机保护盖打开，摄像机对套管接箍处摄像，然后关闭摄像机保护盖，对接头编号自动加一，准备下次工作。

下位机的壳体为带有隔爆结构的防爆盒体1，防爆盒体通过螺钉2与防爆盒面板3连接，防爆盒体与防爆盒面板之间设置密封圈4；防爆盒面板上设有钢化玻璃窗5，钢化玻璃窗外周设置护罩6，护罩上设置不锈钢按键7，不锈钢按键7通过台阶定位，护罩与防爆盒面板之间涂有密封胶层。

下位机带有隔爆结构，既可以连接上位机（电脑）使用，也可以脱离电脑独立使用。下位机带有四个不锈钢按键，用于设置数据，拷贝文件。不锈钢按键安装在隔爆结构的保护罩上，通过台阶定位，按键具有防撞功能，适用于工作环境恶劣的野外作业。下套管要求连续作业，当电脑发生故障时可以独立使用下位机继续完成作业。

四个不锈钢按键的功能：界面切换按钮，用于切换要设置的参数，如最小扭矩、最佳扭矩、最大扭矩、最小圈数、最大圈数等；▲键，增加数值；▼键，减小数值；键，用于调整变化数值，即每次按▲键或▼键增加或减小的值，可从00001、00010、00100、01000、10000循环。

下套管或油管作业要求设备防爆。隔爆结构的护罩可以满足要求。

下套管或油管在野外作业，要求设备防风、防水、阳光下可视。在保护罩的窗口用透明环氧胶灌封钢化玻璃，在保护罩和面板之间涂有密封胶。

下套管设备要求结构牢固，能承受一定的撞击。不锈钢按键安装在保护罩上，通过台阶定位，按键具有防撞功能。

下套管或油管一般为专门的套管作业队作业。有时作业地点距套管作业队基地较远，如电脑发生故障或忘带电脑时，下位机也可以脱离电脑独立使用。

本系统具有数据实时记录功能。在保存数据和曲线时，采用双备份模式，即数据和曲线同时保存在上位机和下位机内，下位机可以直接插入U盘，保存在下位机内的曲线和数据可一键拷贝到U盘内。

Claims (2)

1.一种防爆智能数显扭矩监控系统，包括上位机、与上位机通讯的下位机、编码器，下套管或油管作业中进行扭矩实时检测，其特征是：在动力钳的下方正对接箍的螺纹连接处装有具摄像和影像贮存功能的摄像机，为下套管或油管记录提供螺纹连接影像信息，摄像机与下位机通讯，将影像信息传输给下位机；在动力钳的尾部装有拉力传感器，在上扣时将拉力传感器测得的拉力信号传输给下位机；在动力钳的面板上装编码器，并通过十字联轴节与动力钳内部的齿轮相连，当动力钳旋转时带动编码器旋转，编码器旋转信息传输给下位机，用于检测上扣圈数；

下套管或油管作业中，由拉力传感器进行扭矩实时检测，由编码器进行上扣圈数实时检测；

如检测到扭矩＜最小扭矩、上扣圈数＞最大圈数时，或检测到扭矩＞最大扭矩、上扣圈数＜最小圈数时，初步判断为上扣失败，同时泄压阀打开，停止上扣，再由操作人员进行复核检查，如人工判断为上扣失败，则准备下次工作，且接头编号不变；如人工判断为上扣成功，则保存数据资料，同时将摄像机保护盖打开，摄像机摄像并保存图像文件，然后关闭摄像机保护盖打，对接头编号自动加一，准备下次工作；

如检测到最小扭矩≤扭矩≤最大扭矩、最小圈数≤上扣圈数≤最大圈数时，初步判断为上扣成功，同时泄压阀打开，停止上扣，再由操作人员进行复核检查，如人工判断为上扣失败，则准备下次工作，且接头编号不变；如人工判断为上扣成功，则保存数据资料，同时将摄像机保护盖打开，摄像机对套管接箍处摄像，然后关闭摄像机保护盖，对接头编号自动加一，准备下次工作。

2.根据权利要求1所述的防爆智能数显扭矩监控系统，其特征是：下位机的壳体为带有隔爆结构的防爆盒体，防爆盒体通过螺钉与防爆盒面板连接，防爆盒体与防爆盒面板之间设置密封圈；防爆盒面板上设有钢化玻璃窗，钢化玻璃窗外周设置护罩，护罩上设置不锈钢按键，护罩与防爆盒面板之间设置密封胶层。