CN205102967U - 一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器 - Google Patents
一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，主要用于测量杆件荷载变化的传感器，可用于抽油杆的荷载测量，利用两个振弦传感器对称安装的方法，降低了对抽油杆在工作时扭转、弯曲时的偏载误差，具体涉及到石油生产设备监测领域。它包括上下安装的两对半圆形支架；振弦传感器的两端固定于半圆形支架上，振弦传感器位于上下两对半圆形支架之间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，主要用于测量杆件荷载变化的传感器，可用于抽油杆的荷载测量，利用两个振弦传感器对称安装的方法，降低了对抽油杆在工作时扭转、弯曲时的偏载误差，具体涉及到石油生产设备监测领域。
背景技术
目前对石油生产设施建设的重视和关注，监管部门对于生产期间设备的工作效率、监测的要求也有所提高，其中对抽油杆的荷载监测需求随之而产生。其监测方法是：对抽油机悬点载荷随其位移变化规律的图形称为示功图，它是示功仪在抽油机一个抽吸周期内测取的封闭曲线。通过对示功图的分析、计算可判断抽油机的状态及工作效率情况。
传统的对抽油杆的监测系统发展较早，有一定的使用范围，其主要工作原理是：将抽油杆套装一个应变式测力传感器，实现抽油杆荷载的监测。由于内部是采用应变式电阻测量，其存在测量数据偏移、蠕变等问题，导致其长期稳定性存在不足。
同时，传统监测系统安装难度较高，传统的测量传感器采用环形设计，安装时需要将抽油杆与总杆拆开后方将传感器套入在抽油杆上，通过传感器直接承压的方式进行测量。安装时需要抽油机暂停工作才能进行安装、维修，存在局限性。
因此，传统的荷载传感器在长期测量稳定性、安装复杂度、成本等方面存在一定的局限性，难以满足特定工况下的要求。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器；
解决的技术问题就在于以下几点：（1）为降低成本及提高稳定性，采用振弦传感器测量抽油杆荷载变化，同时为保证测量精度，荷载传感器设计成两个对称安装的传感器结构，解决偏载的误差问题。理论上所设计的振弦传感器越多测试越精确，但是考虑到体积、安装复杂程度等原因，本设计采用两个传感器对称测量；（2）传感器设计采用可拆卸式的哈弗座固定方式，便于安装和拆卸，可在不影响抽油杆自身工作的情况下进行安装、调试。
为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，它包括上下安装的两对半圆形支架；
振弦传感器的两端固定于半圆形支架上，振弦传感器位于上下两对半圆形支架之间。
在半圆形支架的连接部设置有支架安装固定孔，通过螺杆、螺母将半圆形支架进行固定。
被测抽油杆件位于上下两对半圆形支架中间。
振弦传感器的数量为两个。
通过两个振弦传感器对称测量，以降低抽油杆弯曲、扭转时的偏载误差。
钢弦式传感器的一般工作原理是：钢弦放置在磁场中，一定方式对钢弦加以激振后，钢弦将会发生共振，共振的弦线在磁场中作切割磁力线运动，可在拾振线圈中感应出电势u，感应电势的频就是振弦的共振频率。由力学原理可知，钢弦的共振频率与弦线所承受的张力或拉力与传感器所承受的压力或位移成线性关系，因此测得刚弦的共振频率即可求出待测物理量。
钢弦式传感器是目前国内外普遍重视和广泛应用的一种非电量电测的传感器。钢弦式传感器具有结构简单、坚固耐用、抗干扰能力、测值可靠、精度与分辨力高和稳定性好等优点；其输出为频率信号，便于远距离传输，广泛应用于岩土工程中。因此，为了解决传统测量抽油杆的测量稳定性问题，故设计了采用两个振弦传感器测量的方法，提高测量稳定性及精度。
为了实现传感器可拆卸式的哈弗座固定方式，以便于安装和拆卸同时为提高测量精度，避免出现偏载的情况，系统设计有两个测量传感器。为了测量准确，就需要对两个传感器同步采集，采集仪内部设计双路振弦采集电路。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的抽油杆荷载传感器属于基于振弦传感器、对称安装设计的抽油杆荷载传感器，具体涉及一种石油生产设备荷载监测装置。它内部主要由振弦传感器、可拆卸式安装支架、安装螺丝等组成，可实现对抽油杆的对称测量、重复性安装等功能。本实用新型相比单个使用单个振弦传感器进行测量，采用两个振弦传感器对称安装的目的是为了减小因实际抽油杆出现弯曲、扭转时的偏载误差。
附图说明
图1为本实用新型的安装示意图；
图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1、2对本实用新型进行详细描述：
一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，它包括上下安装的两对半圆形支架1；
振弦传感器3的两端固定于半圆形支架1上，振弦传感器4位于上下两对半圆形支架1之间。
在半圆形支架1的连接部设置有支架安装固定孔6，通过螺杆2、螺母5将半圆形支架1进行固定。
被测抽油杆件4位于上下两对半圆形支架1中间。
振弦传感器4的数量为两个。
将抽油杆荷载传感器安装固定于抽油杆上，安装前后调整支架与杆体间的间隙，以避免固定不牢靠导致数据测量出现误差。螺丝拧固完毕后，应涂抹螺纹紧固胶。
现场安装时，应避免安装时两个传感器不对称造成的误差，安装时可分步安装，首先将下半部分的半圆形支架对称安装牢固，在此基础上，再分别固定振弦传感器，最后安装顶部半圆形支架，由下而上的安装步骤，以保证安装时对称。
Claims (4)
1.一种可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，其特征在于：它包括上下安装的两对半圆形支架（1）；
振弦传感器（3）的两端固定于半圆形支架（1）上，振弦传感器（4）位于上下两对半圆形支架（1）之间。
2.根据权利要求1所述的可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，其特征在于：在半圆形支架（1）的连接部设置有支架安装固定孔（6），通过螺杆（2）、螺母（5）将半圆形支架（1）进行固定。
3.根据权利要求1所述的可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，其特征在于：被测抽油杆件（4）位于上下两对半圆形支架（1）中间。
4.根据权利要求1所述的可降低偏载误差的抽油杆荷载传感器，其特征在于：振弦传感器（4）的数量为两个。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108505988A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-07 | 大庆市亿动科技有限公司 | 采用薄膜压力传感器的抽油机光杆功图遥测仪 |
| CN111521316A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-11 | 兰州理工大学 | 一种多档位振弦式螺栓状态监测装置及其使用与识别方法 |
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