CN206655691U - 一种不停抽卡光杆式无线功图传感器 - Google Patents

Abstract

一种不停抽卡光杆式无线功图传感器，包括壳体、弹性体、硅蓝宝石传感器和测量控制机构；壳体和弹性体的中部的对应位置开设有光杆通道，弹性体的左卡臂的内侧壁上分别固定有第一夹持柱和第二夹持柱；弹性体的右卡臂有螺孔，螺孔内旋设有紧固螺栓，紧固螺栓的前端伸入到光杆通道内；右卡臂的下部开设有传感器室，硅蓝宝石传感装设在传感器室内，右卡臂下端的限位螺钉孔内旋设有限位螺钉；测量机构包括位移测量模块、无线通讯模块、主控电路板、电源板、电池和天线；主控电路板固定在支撑板上，位移测量模块装设在主控电路板上；本实用新型不但简化了测试流程，提高了功图测试效率，而且降低了传统功图测试仪停井打卡子带来的安全隐患。

Description

一种不停抽卡光杆式无线功图传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别是一种油田专用卡光杆式无线功图传感器，主要应用于油田低压测试领域。

背景技术

在油田开发生产过程中，抽油机井的功图是判断油井井下抽油泵实际工作状态的主要理论依据，而功图信息由载荷和冲程两项参数组成。目前载荷的测试通常采取压柱式载荷传感器和液压式载荷传感器来完成，测试过程中需要停井打卡子将压柱式载荷传感器夹在抽油机悬绳器的两个夹板之间，或者使用液压式载荷传感器测试功图时需要将液压传感器插入到工字架后手动打压，然后启动抽油机后才开始测量油井功图。这种传统的功图测试操作需要将抽油机卸载或者动态实时打压，不但操作繁琐，而且安全隐患较大。功图中另一项参数冲程的测试普遍采用的方法是用拉线式位移机构来转动多圈电位器，使其阻值发生变化从而改变电信号的方法进行测量冲程。这种冲程测试结构具有装配复杂、拆卸和维护麻烦、在测试过程中位移线容易断脱以及易受天气等环境因素影响较大等缺点，并且不适合长时间野外连续工作，极大地影响了测试工人的工作效率。

发明内容

针对上述功图测试过程中出现的问题，本实用新型提供了一种新型不停抽卡光杆式无线功图传感器，该种传感器在功图测试时不需要停抽，直接卡在抽油机光杆上即可以测试功图，并且采用无线通讯方式进行数据通讯，安装拆卸方便快捷，降低了测试工人的工作强度，提高了功图测试效率。

采用的技术方案是：

一种不停抽卡光杆式无线功图传感器，包括壳体、弹性体、硅蓝宝石传感器和测量控制机构，其特征在于：

弹性体装设在壳体内的上部，并与壳体固定连接。壳体和弹性体的中部的对应位置开设有光杆通道，光杆通道的底壁为弧形面。

弹性体的左卡臂的内侧壁上分别固定有第一夹持柱和第二夹持柱。弹性体的右卡臂有螺孔，螺孔内旋设有紧固螺栓，紧固螺栓的前端伸入到光杆通道内。

紧固螺栓前端装设有夹持件。

右卡臂的下部开设有传感器室，硅蓝宝石传感器装设在传感器室内。硅蓝宝石传感器的外端装设有限位护罩，硅蓝宝石传感器的接线柱穿过限位护罩上的中心孔。传感器室内，且位于限位护罩外侧，纵向设置有传感器顶板，传感器顶板下部固定在弹性体上。右卡臂下端开设有限位螺钉孔，限位螺钉孔内旋设有限位螺钉。

测量机构包括位移测量模块、无线通讯模块、主控电路板、电源板、电池和天线。测量机构装设在壳体下部的测量机构室内，其中主控电路板固定在支撑板上，位移测量模块装设在主控电路板上。无线电通讯模块固定在壳体内底壁上。天线伸出壳体外。壳体上有充电接口。

壳体上固定装设有把手。

电池为测量机构提供电源。硅蓝宝石传感器、位移测量模块、无线通讯模块分别通过导线与主控电路板的对应接线端子连接。

所述的夹持件通过利用材料受力形变产生的机械力预夹紧光杆，夹持件有固定式和可调式两种结构以适用于不同直径的光杆的功图测试需要。

所述的传感器限位护罩是通过传感器限位护罩过孔的直径大小限制硅蓝宝石传感器在调整紧固螺栓过程中移动的位移量超过传感器最大量程的情况发生。

所述的传感器限位螺钉是通过调整传感器限位螺钉的长度来防止在调整调整紧固螺栓过程中超过硅蓝宝石传感器量程的情况发生，与传感器限位护罩构成了双重保护，从而最大程度上保护了硅蓝宝石传感器在现场使用过程中不受超限外力的损伤，延长了仪器的使用寿命。

所述的主控电路板包括CPU模块、电源调理模块、时钟电路模块、AD采集模块、AD放大模块。

所述的电源板包括电源调理模块、指示灯模块、充电管理模块、按键模块。

本实用新型的优点：

本实用新型能实现在不停止抽油的情况下测试功图，且速度快，精度高，提高了生产效率。同时减轻了操作人员劳动强度，且操作方便，安全性能高。仪器使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例结构示意图。

图2是本实用新型的各模块电路连接示意图。

具体实施方式

一种不停抽卡光杆式无线功图传感器，包括壳体1、弹性体2、硅蓝宝石传感器3和测量控制机构，其特征在于：

弹性体2装设在壳体1内的上部，并与壳体1固定连接。壳体1和弹性体2的中部的对应位置开设有光杆通道5，光杆通道5的底壁6为弧形面。

弹性体2的左卡臂7的内侧壁上分别固定有第一夹持柱8和第二夹持柱9。弹性体2的右卡臂10有螺孔11，螺孔11内旋设有紧固螺栓12，紧固螺栓12的前端伸入到光杆通道5内。

紧固螺栓12前端装设有夹持件13。

右卡臂10的下部开设有传感器室14，硅蓝宝石传感器3装设在传感器室14内。硅蓝宝石传感器3的外端装设有限位护罩15，硅蓝宝石传感器3的接线柱穿过限位护罩15上的中心孔。传感器室14内，且位于限位护罩15外侧，纵向设置有传感器顶板4，传感器顶板4下部固定在弹性体2上。右卡臂10下端开设有限位螺钉孔，限位螺钉孔内旋设有限位螺钉16。

测量机构包括位移测量模块17、无线通讯模块18、主控电路板19、电源板20、电池21和天线22。主控电路板19固定在支撑板24上，位移测量模块17装设在主控电路板19上。天线电通讯模块18固定在壳体1内底壁上。天线22伸出壳体1外。电源板20固定在壳体1外壁上设定位置。壳体1上有充电接口25。

壳体1上固定装设有把手26

电池21为测量机构提供电源。硅蓝宝石传感器3、位移测量模块17、无线通讯模块18分别通过导线与主控电路板19的对应接线端子连接。

下面结合实施例一，并结合附图1，对本实用新型的工作原理作简要说明如下：

紧固螺栓12穿过弹性体2，通过紧固螺栓12顶部的夹持件13与弹性体2上的第一夹持柱8、第二夹持柱9把传感器预固定在抽油机的光杆27上，然后通过调整紧固螺栓12的松紧度，使传感器顶板4与硅蓝宝石传感器3接触后使硅蓝宝石传感器3在最佳受力位置上，然后开始测试功图。安装在弹性体2上的传感器限位护罩15来保护防止调整紧固螺栓12松紧度过程中造成的硅蓝宝石传感器3的超限问题。通过硅蓝宝石传感器3的径向上位移的变化测得光杆27直径粗细的变化，从而测得光杆27载荷的变化。硅蓝宝石传感器3连接到主控电路板19上，通过主控电路板19上的AD调理电路和AD放大电路连接到主控CPU上，经过CPU运算处理后得到功图的载荷参数信息。安装在主控电路板19上的位移测量模块19通过测试抽油机往复运动过程中加速度的变化后经过主控CPU计算处理后得到功图的冲程参数信息。最终由载荷参数信息和冲程参数信息组成的功图信息通过无线通讯模块18发送到测试主机上。

Claims (4)

1.一种不停抽卡光杆式无线功图传感器，包括壳体（1）、弹性体（2）、硅蓝宝石传感器（3）和测量控制机构，其特征在于：

弹性体（2）装设在壳体（1）内的上部，并与壳体（1）固定连接；壳体（1）和弹性体（2）的中部的对应位置开设有光杆通道（5）；

弹性体（2）的左卡臂（7）的内侧壁上分别固定有第一夹持柱（8）和第二夹持柱（9）；弹性体（2）的右卡臂（10）有螺孔（11），螺孔（11）内旋设有紧固螺栓（12），紧固螺栓（12）的前端伸入到光杆通道（5）内；

右卡臂（10）的下部开设有传感器室（14），硅蓝宝石传感器（3）装设在传感器室（14）内；硅蓝宝石传感器（3）的外端装设有限位护罩（15），硅蓝宝石传感器（3）的接线柱穿过限位护罩（15）上的中心孔；传感器室（14）内，且位于限位护罩（15）外侧，纵向设置有传感器顶板（4），传感器顶板（4）下部固定在弹性体（2）上；右卡臂（10）下端开设有限位螺钉孔，限位螺钉孔内旋设有限位螺钉（16）；

测量机构包括位移测量模块（17）、无线通讯模块（18）、主控电路板（19）、电源板（20）、电池（21）和天线（22）；主控电路板（19）固定在支撑板（24）上，位移测量模块（17）装设在主控电路板（19）上；天线电通讯模块（18）固定在壳体（1）内底壁上；天线（22）伸出壳体（1）外；电源板（20）固定在壳体（1）外壁上设定位置；壳体（1）上有充电接口（25）；

电池（21）为测量机构提供电源；硅蓝宝石传感器（3）、位移测量模块（17）、无线通讯模块（18）分别通过导线与主控电路板（19）的对应接线端子连接。

2.根据权利要求1所述的一种不停抽卡光杆式无线功图传感器，其特征在于所述的光杆通道（5）的底壁（6）为弧形面。

3.根据权利要求1所述的一种不停抽卡光杆式无线功图传感器，其特征在于所述的紧固螺栓（12）前端装设有夹持件（13）。

4.根据权利要求1所述的一种不停抽卡光杆式无线功图传感器，其特征在于所述的壳体（1）上固定装设有把手（26）。