CN202441362U - 一种示功图测试用载荷位移传感器 - Google Patents

一种示功图测试用载荷位移传感器 Download PDF

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景宁波
柴钰
黄向东
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Abstract

本实用新型公开了一种示功图测试用载荷位移传感器，包括U型壳体以及设置在U型壳体内部的信号处理电路模块和给信号处理电路模块供电的供电电源，所述U型壳体U型开口端的弧面上固定有用于将载荷位移传感器吸附在光杆上的磁钢柱，所述信号处理电路模块包括微处理器模块以及均与所述微处理器模块相接的加速度传感器、CCD成像模块、照明模块和无线传输模块。本实用新型结构简单，设计合理，操作方便，安全性能好，测量精度高，能够测量绝对载荷值，实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种示功图测试用载荷位移传感器
技术领域
本实用新型属于油田测试技术领域，尤其是涉及一种示功图测试用载荷位移传感器。
背景技术
在煤层气的地面钻采和石油的开采中大量用到有杆式抽油机，示功仪是测量有杆抽油机示功图的仪器，是了解抽油机、杆、泵工作状况的主要仪器。
示功仪由数据记录仪和载荷位移传感器两部分组成，目前使用的载荷位移传感器中载荷的测量主要采用应变式载荷传感器和卡口式光杆载荷传感器。应变式载荷传感器可以测量绝对载荷值但是使用中需要卸载，存在严重的安全隐患。卡口式光杆载荷传感器可以避免卸载的安全隐患但只能测量相对载荷值，其通过形变放大装置将光杆形变量传递放大，由微形变传感器测量，光杆直径的变化反应光杆上所加载荷的变化相对值，多次操作所测量的载荷计数值不具有重复性，无法转换成载荷工程值，不能真实反应光杆上的绝对载荷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种示功图测试用载荷位移传感器，其结构简单，设计合理，操作方便，安全性能好，测量精度高，能够测量绝对载荷值，实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：包括U型壳体以及设置在U型壳体内部的信号处理电路模块和给信号处理电路模块供电的供电电源，所述U型壳体U型开口端的弧面上固定有用于将载荷位移传感器吸附在光杆上的磁钢柱，所述信号处理电路模块包括微处理器模块以及均与所述微处理器模块相接的加速度传感器、CCD成像模块、照明模块和无线传输模块。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述磁钢柱的数量为1～5个。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述磁钢柱的数量为2个。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述供电电源为普通干电池、锂离子充电电池、镍氢充电电池或太阳能电池。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述微处理器模块为DSP数字信号处理器。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述加速度传感器为数字式加速度传感器。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述CCD成像模块为线阵CCD摄像机。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述照明模块为输出平行光束的激光光源。
上述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述无线传输模块为Zigbee模块、GPRS模块、CDMA模块或3G模块。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单，设计合理，操作方便。
2、本实用新型通过在U型壳体U型开口端的弧面上设置磁钢柱，能够将载荷位移传感器牢靠地吸附在光杆上，使得载荷位移传感器不会因为操作失误掉下来，砸伤人或者砸坏仪器；而且，本实用新型在示功图测试中无需卸载，避免了卸载加载的安全隐患，安全性能好。
3、本实用新型采用CCD测径原理，测量精度高，通过标定可以测量绝对载荷值，多次操作所测量的载荷计数值重复性好，能更加真实地反应抽油机、井、泵的工况。
4、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，操作方便，安全性能好，测量精度高，能够测量绝对载荷值，实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型信号处理电路模块的电路原理框图。
附图标记说明：
1-U型壳体；         2-磁钢柱；        3-供电电源；
4-信号处理电路模块；4-1-微处理器模块；4-2-加速度传感器；
4-3-CCD成像模块；   4-4-照明模块；    4-5-无线传输模块；
5-光杆。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括U型壳体1以及设置在U型壳体1内部的信号处理电路模块4和给信号处理电路模块4供电的供电电源3，所述U型壳体1U型开口端的弧面上固定有用于将载荷位移传感器吸附在光杆5上的磁钢柱2，所述信号处理电路模块4包括微处理器模块4-1以及均与所述微处理器模块4-1相接的加速度传感器4-2、CCD成像模块4-3、照明模块4-4和无线传输模块4-5。
如图1和图2所示，本实施例中，所述磁钢柱2的数量为1～5个。优选地，所述磁钢柱2的数量为2个。所述供电电源3为普通干电池、锂离子充电电池、镍氢充电电池或太阳能电池。所述微处理器模块4-1为DSP数字信号处理器。所述加速度传感器4-2为数字式加速度传感器。所述CCD成像模块4-3为线阵CCD摄像机。所述照明模块4-4为输出平行光束的激光光源。所述无线传输模块4-5为Zigbee模块、GPRS模块、CDMA模块或3G模块。
采用本实用新型进行示功图测试时，无需停抽油机。首先将该载荷位移传感器开机，待抽油机悬绳器运行到接近下死点的时候，将U型壳体1U型开口端与光杆5对接，此时该载荷位移传感器通过磁钢柱2吸附在光杆5上，随光杆5一起做上下运动。无线传输模块4-5收到控制中心发来的测量命令后传输给微处理器模块4-1，微处理器模块4-1控制照明模块4-4产生平行光源，CCD成像模块4-3将光杆5的成像记录下来并将所记录的数据传输给微处理器模块4-1，微处理器模块4-1根据光杆5图像数据计算光杆5的形变量，再根据形变量和该载荷位移传感器出厂时标定的刻度数据计算光杆5上的绝对载荷值；同时，微处理器模块4-1接收加速度传感器4-2所实时检测到的加速度信号，并对加速度信号进行积分运算得到位移值。最终微处理器模块4-1将载荷值和位移值通过无线传输模块4-5输出给数据记录仪，数据记录仪进行示功图曲线的显示、存储、回放和解释。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：包括U型壳体(1)以及设置在U型壳体(1)内部的信号处理电路模块(4)和给信号处理电路模块(4)供电的供电电源(3)，所述U型壳体(1)U型开口端的弧面上固定有用于将载荷位移传感器吸附在光杆(5)上的磁钢柱(2)，所述信号处理电路模块(4)包括微处理器模块(4-1)以及均与所述微处理器模块(4-1)相接的加速度传感器(4-2)、CCD成像模块(4-3)、照明模块(4-4)和无线传输模块(4-5)。
2.按照权利要求1所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述磁钢柱(2)的数量为1～5个。
3.按照权利要求2所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述磁钢柱(2)的数量为2个。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述供电电源(3)为普通干电池、锂离子充电电池、镍氢充电电池或太阳能电池。
5.按照权利要求1、2或3所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述微处理器模块(4-1)为DSP数字信号处理器。
6.按照权利要求1、2或3所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述加速度传感器(4-2)为数字式加速度传感器。
7.按照权利要求1、2或3所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述CCD成像模块(4-3)为线阵CCD摄像机。
8.按照权利要求1、2或3所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述照明模块(4-4)为输出平行光束的激光光源。
9.按照权利要求1、2或3所述的一种示功图测试用载荷位移传感器，其特征在于：所述无线传输模块(4-5)为Zigbee模块、GPRS模块、CDMA模块或3G模块。
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