CN106595460B - 一种游梁式抽油机光杆位移传感器 - Google Patents

一种游梁式抽油机光杆位移传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN106595460B
CN106595460B CN201611199267.3A CN201611199267A CN106595460B CN 106595460 B CN106595460 B CN 106595460B CN 201611199267 A CN201611199267 A CN 201611199267A CN 106595460 B CN106595460 B CN 106595460B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sliding block
type hollow
hollow sting
accelerometer
walking beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611199267.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106595460A (zh
Inventor
杨鹏飞
陈曦
党斐
闫渊
刘益伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201611199267.3A priority Critical patent/CN106595460B/zh
Publication of CN106595460A publication Critical patent/CN106595460A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106595460B publication Critical patent/CN106595460B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

一种游梁式抽油机光杆位移传感器，包括T型空心支架1，套接在T型空心支架上的下表面粘结有第一磁铁的x方向滑块、套接在T型空心支架上的下表面粘结有第二磁铁的第一y方向滑块和套接在T型空心支架上的下表面粘结有第一加速度计的第二y方向滑块，以及粘接在T型空心支架中心位置上表面的第二加速度计和下表面的磁铁；所述x方向滑块、第一滑块和第二滑块都可以根据所安装的游梁式抽油机的游梁的结构尺寸紧固在T型空心支架的合适位置上，所述传感器利用所述第一磁铁、第二磁铁和磁铁吸附固定在抽油机游梁的旋转轴附近；所述第一加速度计用于确定游梁的旋转轴位置，第二加速度计用来测量游梁转动时沿所述传感器的x方向转动的切向加速度，再结合传感器和游梁的几何参数就能够计算光杆位移。

Description

一种游梁式抽油机光杆位移传感器
技术领域
本发明涉及一种位移传感器，具体涉及一种游梁式抽油机光杆位移传感器。
背景技术
游梁式抽油机在我国油田应用广泛，抽油机光杆位移是分析、诊断抽油机井工作状态的重要参数，测量抽油机光杆位移是抽油井日常管理工作的一个重要组成部分。目前，光杆位移测量普遍采用拉线式传感器，信号采用电缆传输，检测传感器的引线随光杆运动。这种测量方法原理简单，精度较高，缺点是位移传感器安装后易受破坏；信号传输线由于风刮、作业等原因易造成缠绕、扯断。上述因素造成拉线式传感器检测现场维护工作量较大，使用不方便，难以实现长期的在线测量。另外由于抽油机工作现场禁止明火，要求传感器在安装过程中不能采用现场钻孔等方式来固定传感器。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种游梁式抽油机光杆位移传感器，传感器安装在游梁转动轴附近，通过测量游梁绕其转动轴转动的角位移可以计算得到抽油机光杆的位移，传感器的安装基于磁铁吸附的原理使传感器固定在游梁上并紧随着游梁转动。
为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种游梁式抽油机光杆位移传感器，包括T型空心支架1，套接在T型空心支架1上且下表面粘结有第一磁铁8的x方向滑块2、套接在T型空心支架1上且下表面粘结有第二磁铁9的第一y方向滑块3和套接在T型空心支架1上且下表面粘结有第一加速度计7的第二y方向滑块4，以及粘接在T型空心支架1中心位置上表面的第二加速度计5和下表面的磁铁6；所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4根据所安装游梁式抽油机的游梁的结构尺寸紧固在所述T型空心支架1的合适位置上；
所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4均由螺钉10和螺帽11组成，所述螺钉10和螺帽11之间通过螺纹连接，当螺纹连接较紧时所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4会固定在所述T型空心支架1上，当螺纹连接较松时所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4能够在所述T型空心支架1上滑动。
所述磁铁6使所述T型空心支架1在所述传感器的z方向吸附固定在抽油机游梁上；在所述x方向滑块2紧固在所述T型空心支架1上后，所述第一磁铁8使所述T型空心支架1在所述传感器的x方向吸附固定在抽油机游梁上；在所述第一y方向滑块3紧固在所述T型空心支架1上后，所述第二磁铁9使所述T型空心支架1在所述传感器的y方向吸附固定在抽油机游梁上。
所述第一加速度计7和第二加速度计5主要用于测量游梁式抽油机的光杆位移，所述第一加速度计7用于确定游梁的旋转轴位置，实际安装时调整所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4在所述T型空心支架1上的固定位置以使第一加速度计7位于游梁的旋转轴上；所述第二加速度计5用于测量游梁转动时沿所述传感器的x方向的切向加速度a，第二加速度计5与第一加速度计7沿着所述传感器的y方向的距离L就是第二加速度计5到游梁旋转轴的距离，利用a和L可以得到游梁旋转的角位移再结合抽油机游梁自身的结构参数就可以计算得到抽油机光杆位移。
所述T型空心支架1的横截面为正方形。
和现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)维护、使用方便，可以实现长期的在线测量。
(2)适用性强，可以用于不同型号的游梁式抽油机。
(3)利用磁铁固定，不需要钻孔，便于在不能产生明火的油田安装。
(4)成本低，经济效益高。
(5)测量精度高。
附图说明
图1是一种游梁式抽油机光杆位移传感器三维视图。
图2是滑块组成部件螺钉和螺帽。
图3游梁式抽油机工作原理示意图。
图4游梁式抽油机光杆位移传感器的安装示意图。
图5光杆位移测量原理示意图。
图6加速度计5与加速度计7沿着y方向的距离L示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种游梁式抽油机光杆位移传感器，包括T型空心支架1，套接在T型空心支架1上的且下表面粘结有第一磁铁8的x方向滑块2、套接在T型空心支架1上的且下表面粘结有第二磁铁9的第一y方向滑块3和套接在T型空心支架1上的且下表面粘结有第一加速度计7的第二y方向滑块4，以及粘接在T型空心支架1中心位置上表面的第二加速度计5和下表面的磁铁6；所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4均由螺钉10和螺帽11组成，如图2所示。
所述螺钉10和螺帽11之间通过螺纹连接，当螺纹连接较紧时所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4会固定在所述T型空心支架1上，当螺纹连接较松时所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4可以在所述T型空心支架1上滑动。所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4都可以根据所安装游梁式抽油机的游梁的结构尺寸紧固在所述T型空心支架1的合适位置上，所述磁铁6使所述T型空心支架1在所述传感器的z方向吸附固定在抽油机游梁上；在所述x方向滑块2紧固在所述T型空心支架1上后，所述第一磁铁8使所述T型空心支架1在所述传感器的x方向吸附固定在抽油机游梁上；在所述第一y方向滑块3紧固在所述T型空心支架1上后，所述第二磁铁9使所述T型空心支架1在所述传感器的y方向吸附固定在抽油机游梁上。
游梁式抽油机的工作原理如图3所示，游梁12在电机带动下会绕着游梁旋转轴13周期性地转动，游梁12的转动通过绳子拉动油井光杆14周期性地上下运动从而达到抽油的目的。所述游梁式抽油机光杆位移传感器安装在游梁12上靠近游梁旋转轴13的位置，如图3中的虚线方框所示位置。所述游梁式抽油机光杆位移传感器的安装示意图如图4所示。
所述第一加速度计7和第二加速度计5主要用于测量光杆14的位移，测量原理如图5所示。所述第一加速度计7用于确定游梁旋转轴13的位置，实际安装时应调整所述x方向滑块2、第一y方向滑块3和第二y方向滑块4在所述T型空心支架1上的固定位置以使所述第一加速度计7位于游梁旋转轴13上。在抽油机的运行过程中，如果第一加速度计7的测量结果为0或近似为0则说明第一加速度计7位于游梁旋转轴13上。在安装好所述游梁式抽油机光杆位移传感器后，所述第二加速度计5用于测量所述传感器的x方向的加速度a，当第一加速度计7位于游梁旋转轴13上时，第二加速度计5与第一加速度计7沿着所述传感器的y方向的距离L就是第二加速度计5到游梁旋转轴13的距离，如图6所示，L在传感器安装调试过程中就可以测得。利用a和L可以得到游梁旋转的角位移
游梁式抽油机在工作过程中光杆的轴线与游梁的接触点在变化，但接触点始终在光杆的轴线上且光杆轴线到游梁转动轴13的距离为常数R，如图5所示。于是光杆14的位移为：
上述仅是具体实施例，需要指出的是，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该为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种游梁式抽油机光杆位移传感器，其特征在于：包括T型空心支架(1)，套接在T型空心支架(1)上且下表面粘结有第一磁铁(8)的x方向滑块(2)、套接在T型空心支架(1)上且下表面粘结有第二磁铁(9)的第一y方向滑块(3)和套接在T型空心支架(1)上且下表面粘结有第一加速度计(7)的第二y方向滑块(4)，以及粘接在T型空心支架(1)中心位置上表面的第二加速度计(5)和下表面的磁铁(6)；所述x方向滑块(2)、第一y方向滑块(3)和第二y方向滑块(4)根据所安装游梁式抽油机的游梁的结构尺寸紧固在所述T型空心支架(1)的合适位置上。
2.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机光杆位移传感器，其特征在于：所述x方向滑块(2)、第一y方向滑块(3)和第二y方向滑块(4)均由螺钉(10)和螺帽(11)组成，所述螺钉(10)和螺帽(11)之间通过螺纹连接，当螺纹连接较紧时所述x方向滑块(2)、第一y方向滑块(3)和第二y方向滑块(4)会固定在所述T型空心支架(1)上，当螺纹连接较松时所述x方向滑块(2)、第一y方向滑块(3)和第二y方向滑块(4)能够在所述T型空心支架(1)上滑动。
3.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机光杆位移传感器，其特征在于：所述粘接在T型空心支架(1)中心位置下表面的磁铁(6)使所述T型空心支架(1)在所述传感器的z方向吸附固定在抽油机游梁上；在所述x方向滑块(2)紧固在所述T型空心支架(1)上后，所述第一磁铁(8)使所述T型空心支架(1)在所述传感器的x方向吸附固定在抽油机游梁上；在所述第一y方向滑块(3)紧固在所述T型空心支架(1)上后，所述第二磁铁(9)使所述T型空心支架(1)在所述传感器的y方向吸附固定在抽油机游梁上。
4.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机光杆位移传感器，其特征在于：所述第一加速度计(7)和第二加速度计(5)主要用于测量游梁式抽油机的光杆位移，所述第一加速度计(7)用于确定游梁的旋转轴位置，实际安装时调整所述x方向滑块(2)、第一y方向滑块(3)和第二y方向滑块(4)在所述T型空心支架(1)上的固定位置以使第一加速度计(7)位于游梁的旋转轴上；所述第二加速度计(5)用于测量游梁转动时沿所述传感器的x方向的切向加速度a，第二加速度计(5)与第一加速度计(7)沿着所述传感器的y方向的距离L就是第二加速度计(5)到游梁旋转轴的距离，再结合光杆轴线到游梁转动轴的距离R能够计算光杆位移。
5.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机光杆位移传感器，其特征在于：所述T型空心支架(1)的横截面为正方形。
CN201611199267.3A 2016-12-22 2016-12-22 一种游梁式抽油机光杆位移传感器 Active CN106595460B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611199267.3A CN106595460B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种游梁式抽油机光杆位移传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611199267.3A CN106595460B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种游梁式抽油机光杆位移传感器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106595460A CN106595460A (zh) 2017-04-26
CN106595460B true CN106595460B (zh) 2019-06-04

Family

ID=58600826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611199267.3A Active CN106595460B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种游梁式抽油机光杆位移传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106595460B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4908577A (en) * 1988-07-11 1990-03-13 The Boeing Company System for monitoring the gap between, and relative position of, relatively movable elements
CN202329893U (zh) * 2011-11-11 2012-07-11 沈阳金凯瑞科技有限公司 一种抽油机示功图无线测试传感器
CN202946137U (zh) * 2012-12-10 2013-05-22 北京华石同和信息技术有限公司 一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪
CN203053619U (zh) * 2012-09-05 2013-07-10 西安思坦仪器股份有限公司 光杆示功仪
CN104697481A (zh) * 2015-01-06 2015-06-10 中国石油大学(华东) 基于三轴加速度传感器的抽油机悬点位移测量装置及方法
CN205823267U (zh) * 2016-07-29 2016-12-21 哈尔滨理工大学 采用加速度传感器的一体化油井示功图测量装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4908577A (en) * 1988-07-11 1990-03-13 The Boeing Company System for monitoring the gap between, and relative position of, relatively movable elements
CN202329893U (zh) * 2011-11-11 2012-07-11 沈阳金凯瑞科技有限公司 一种抽油机示功图无线测试传感器
CN203053619U (zh) * 2012-09-05 2013-07-10 西安思坦仪器股份有限公司 光杆示功仪
CN202946137U (zh) * 2012-12-10 2013-05-22 北京华石同和信息技术有限公司 一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪
CN104697481A (zh) * 2015-01-06 2015-06-10 中国石油大学(华东) 基于三轴加速度传感器的抽油机悬点位移测量装置及方法
CN205823267U (zh) * 2016-07-29 2016-12-21 哈尔滨理工大学 采用加速度传感器的一体化油井示功图测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106595460A (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106767617B (zh) 基于加速度测量的游梁式抽油机光杆位移传感器及方法
CN102278956B (zh) 一种电梯导轨垂直度及轨距测量机器人
US20150021016A1 (en) Device and method for measuring torque and rotation
CN103134474B (zh) 一种工作平台的倾斜角测量方法及装置
CN108105039B (zh) 一种风力发电机塔筒与基础连接的变形测试装置及其用途
CN203769763U (zh) 一种钻孔方位倾角组合测量仪
CN103217262B (zh) 锅炉大板梁挠度测试方法
CN111272142B (zh) 一种高支模的沉降监测装置及方法
CN202926316U (zh) 一种方位角与倾角测量仪
CN110441545A (zh) 岩溶孔洞钻孔内地下水流向、流速、采样测试仪
CN204027551U (zh) 一种用于钻井的动态旋转姿态测量装置
CN106401467B (zh) 一种滑动钻井方法
CN106640046A (zh) 一种旋转工具面角测试装置
CN204457747U (zh) 一种钻头旋转角度的测量装置
WO2016112710A1 (zh) 一种煤矿风道通风流量在线监测系统
CN209570119U (zh) 一种新型挖孔桩内径检测工具
CN106595460B (zh) 一种游梁式抽油机光杆位移传感器
CN204479025U (zh) 输电线路杆塔专用测距仪
CN105180889A (zh) 一种用于钻井的动态旋转姿态测量装置及方法
CN106968666A (zh) 一种便于移动和固定的岩土工程钻孔水位测量设备
CN208238782U (zh) 塔架偏移自动测量报警系统
CN106643408B (zh) 一种水平位移测量装置
CN102979518A (zh) 一种方位伽玛探管
CN204881646U (zh) 液浮式单轴稳定平台
CN207453910U (zh) 一种水平井仪器自动摆正短节

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant