CN221260227U - 一种便携式抽油机平衡度测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式抽油机平衡度测试仪。其技术方案是：在光杆的上止点和下止点分别安装接近开关，接近开关通过导线连接到单片机，在电能计量模块的一侧通过导线连接到抽油机的电机单相绕组，电机单相绕组外侧连接零线；且在电能计量模块的一侧设有锰铜片，锰铜片的外侧连接火线，锰铜片的内侧通过导线连接到电能计量模块；单片机的一侧通过导线连接到电能计量模块，另一侧连接到显示器，电能计量模块用来计量脉冲信号，单片机进行信号处理得到功率与电能数据，再通过显示器显示功率与电能数据。有益效果是：本实用新型的体积小，方便携带，操作方便简单，测量精准度高。

Description

一种便携式抽油机平衡度测试仪

技术领域

本实用新型涉及抽油机平衡度测试装置，特别涉及一种便携式抽油机平衡度测试仪。

背景技术

有杆抽油机是原油生产主要设备，能耗在生产成本中占比较大，抽油机不平衡会导致能耗增加，降低连杆机构、减速箱和电机效率与寿命，保持抽油机平衡是保证抽油机安全高效运行基础，而平衡度精准测量是调节平衡重要参考和依据。然而传统方法精度差，设备携带不便，操作复杂。因此，研究一种操作简单，测量精准的便携式平衡度测试仪具有重要意义。

早期国内各油田在游梁抽油机管理中采用平衡标准是“电流平衡”，即抽油机下冲程最大电流与上冲程最大电流之比，认为此值在80%-110%之间抽油机就是平衡的，当小于80%时认为抽油机平衡过轻（欠平衡)﹔当大于110%时认为平衡过重。但是测电流强度法误差较大，电机空载时的电流就达额定电流30%-40%，在负载开始增加时﹐电流变化并不大，而是功率因数在变化，所以对于大马拉小车的抽油机(油田抽油机上这种情况很普遍)就算是不平衡从电流上也看不出来；其次是电流分不出正负，发电与用电都产生电流，一些严重不平衡的井在发电时产生一个很大的电流峰，但从电流上看还相当平衡。所以说电流如果不平衡﹐抽油机肯定不平衡﹐电流平衡了抽油机也不一定平衡。电流法是判断抽油机平衡的普遍方法，但是电流平衡不能保证抽油机一定平衡，并且，其仍然存在操作复杂，测量不够准确等问题，并且设备不便于携带。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种便携式抽油机平衡度测试仪，其系统体积小，操作简单，便于携带，通过测量负载所做的功以及其消耗的电能来测量，其精准度更高。

其技术方案是：包括上止点（10）、电机单相绕组（11）、下止点（12）、锰铜片（13）、电能计量模块ADE7755、单片机STC89C52、显示器LCD1602，在光杆（8）的上止点（10）和下止点（12）分别安装接近开关，接近开关通过导线连接到单片机STC89C52，在电能计量模块ADE7755的一侧通过导线连接到抽油机的电机单相绕组（11），电机单相绕组（11）外侧连接零线N；且在电能计量模块ADE7755的一侧设有锰铜片（13），锰铜片（13）的外侧连接火线L，锰铜片（13）的内侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755；所述单片机STC89C52的一侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755，另一侧连接到显示器LCD1602，电能计量模块ADE7755用来计量脉冲信号，单片机STC89C52进行信号处理得到功率与电能数据，再通过显示器LCD1602显示功率与电能数据。

优选的，上述的电能计量模块ADE7755的CK+管脚连接到单片机STC89C52的P3.4口，用来计量传到单片机STC89C52的脉冲个数，所述单片机STC89C52通过信号处理得到功率与电能数据，再连接输送给显示器LCD1602。

优选的，上述的电能计量模块ADE7755的电源电压为220V 交流电。

优选的，上述的单片机STC89C52和显示器LCD1602采用+5V 电源供电，显示器LCD1602的RS、RW、EN 引脚分别与单片机STC89C52的 P1.2 口、P1.1 口、P1.0 口相接，显示器LCD1602的D0-D7引脚分别接到单片机 P0.0-P0.7口，按键（16）作为清零数据的作用与单片机STC89C52的 P2.2 口相连。

优选的，上述显示器LCD1602的D0-D7引脚通过排阻RP1连接到单片机 P0.0-P0.7口。

优选的，上述电能计量模块ADE7755通过光电耦合器OC连接到单片机STC89C52的P3.4口。

优选的，上述单片机STC89C52的P2.3口和P2.4口分别连接到上止点（10）和下止点（12）的接近开关。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将光杆的上止点和下止点的接近开关的信号分别连接到单片机，通过电能计量模块的两个通道采集抽油机负载的电流和电压信号，在其内部转化为脉冲信号，再用单片机获取电能计量模块所发出的脉冲，根据电能计量模块所发出的脉冲，通过单片机来计算出不同负载下所做的功以及其消耗的电能，然后再通过显示器将功率和电能显示出来实现平衡度的测试，精准度更高；且本实用新型的体积小，方便携带，操作方便简单。

附图说明

图1是本实用新型的应用于抽油机的使用示意图；

图2是本实用新型的原理示意图；

图3是本实用新型的电路接线图；

上图中：驴头1、游梁2、平衡尾梁3、微调平衡块4、底座5、电机6、支架7、光杆8、井口9、上止点10、电机单相绕组11、下止点12、铜锰片13、曲柄14、减速机15、按键16、电能计量模块ADE7755、单片机STC89C52、显示器LCD1602、火线L、零线N、光电耦合器OC。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，参照图1-图3，本实用新型提到的一种便携式抽油机平衡度测试仪，包括上止点10、电机单相绕组11、下止点12、负载13、电能计量模块ADE7755、单片机STC89C52、显示器LCD1602，在光杆8的上止点10和下止点12分别安装接近开关，接近开关通过导线连接到单片机STC89C52，在电能计量模块ADE7755的一侧通过导线连接到抽油机的电机单相绕组11，电机单相绕组11外侧连接零线N；且在电能计量模块ADE7755的一侧设有锰铜片13，锰铜片13的外侧连接火线L，锰铜片13的内侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755；所述单片机STC89C52的一侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755，另一侧连接到显示器LCD1602，电能计量模块ADE7755用来计量脉冲信号，单片机STC89C52进行信号处理得到功率与电能数据，再通过显示器LCD1602显示功率与电能数据。

上述的电能计量模块ADE7755的CK+管脚连接到单片机STC89C52的P3.4口，用来计量传到单片机STC89C52的脉冲个数，所述单片机STC89C52通过信号处理得到功率与电能数据，再连接输送给显示器LCD1602。

上述的电能计量模块ADE7755的电源电压为220V 交流电。

上述的单片机STC89C52和显示器LCD1602采用+5V 电源供电，显示器LCD1602的RS、RW、EN 引脚分别与单片机STC89C52的 P1.2 口、P1.1 口、P1.0 口相接，显示器LCD1602的D0-D7引脚分别接到单片机 P0.0-P0.7口，按键16作为清零数据的作用与单片机STC89C52的 P2.2 口相连。

上述单片机STC89C52的P2.3口和P2.4口分别连接到上止点10和下止点12的接近开关。

另外，本实用新型采用的电能计量模块ADE7755 为市售产品，其仪表常数为3200imp/kWh，即电能计量模块发出3200个脉冲即为1千瓦时，即负载消耗 0.0003125KWh电能芯片发出一个脉冲，本方案中仅用到 CF 引脚用来输出脉冲，通过电能计量模块的两个通道进行采集，单片机接收后并加以计数。电能计量模块ADE7755内部的采样电路对电流和电压信号进行采样，并将其转换为数字信号，然后，电能计量模块ADE7755 内部的数字信号处理单元对采样的电流和电压信号进行处理，得到所需的电能计量的结果。

本实用新型使用时，参照图1，抽油机包括驴头1、游梁2、平衡尾梁3、微调平衡块4、底座5、电机6、支架7、光杆8，所述底座5的上侧设有支架7，支架7的顶部安设有游梁2，在游梁2的前端设有驴头1，后端设有平衡尾梁3，平衡尾梁3的上侧设有微调平衡块4，所述游梁2的后端下侧通过曲柄14连接减速机15的输出端，减速机15连接电机6，在驴头1的下侧通过钢丝绳连接光杆8，在光杆8的上止点10和下止点12分别安装接近开关，接近开关通过导线连接到单片机STC89C52，在电能计量模块ADE7755的一侧通过导线连接到抽油机的电机单相绕组11，电机单相绕组11外侧连接零线N；且在电能计量模块ADE7755的一侧设有锰铜片13，锰铜片13的外侧连接火线L，锰铜片13的内侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755；所述单片机STC89C52的一侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755，另一侧连接到显示器LCD1602，电能计量模块ADE7755用来计量脉冲信号，单片机STC89C52进行信号处理得到功率与电能数据，再通过显示器LCD1602显示功率与电能数据。

本实用新型通过将光杆的上止点和下止点的接近开关的信号分别连接到单片机，上行的电能与下行的电能为1:1时，抽油机处于平衡状态，反之则需要调平衡。通过电能计量模块的两个通道采集抽油机负载的电流和电压信号，在其内部转化为脉冲信号，再用单片机获取电能计量模块所发出的脉冲，根据电能计量模块所发出的脉冲，通过单片机来计算出不同负载下所做的功以及其消耗的电能，然后再通过显示器将功率和电能显示出来实现平衡度的测试，精准度更高；且本实用新型的体积小，方便携带，操作方便简单。

实施例2，本实用新型提到的一种便携式抽油机平衡度测试仪，包括上止点10、电机单相绕组11、下止点12、负载13、电能计量模块ADE7755、单片机STC89C52、显示器LCD1602，在光杆8的上止点10和下止点12分别安装接近开关或光电开关，接近开关或光电开关通过导线连接到负载13，负载13的另一端通过导线连接到电能计量模块ADE7755，单片机STC89C52的一端通过导线连接到电能计量模块ADE7755，另一端连接到显示器LCD1602，电能计量模块ADE7755用来计量脉冲信号，所述单片机STC89C52进行信号处理得到功率与电能数据，再通过显示器LCD1602显示功率与电能数据。

与实施例1不同之处是：

上述显示器LCD1602的D0-D7引脚通过排阻RP1连接到单片机 P0.0-P0.7口。

另外，上述电能计量模块ADE7755通过光电耦合器OC连接到单片机STC89C52的P3.4口。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同变换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种便携式抽油机平衡度测试仪，其特征是：包括上止点（10）、电机单相绕组（11）、下止点（12）、锰铜片（13）、电能计量模块ADE7755、单片机STC89C52、显示器LCD1602，在光杆（8）的上止点（10）和下止点（12）分别安装接近开关，接近开关通过导线连接到单片机STC89C52，在电能计量模块ADE7755的一侧通过导线连接到抽油机的电机单相绕组（11），电机单相绕组（11）外侧连接零线N；且在电能计量模块ADE7755的一侧设有锰铜片（13），锰铜片（13）的外侧连接火线L，锰铜片（13）的内侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755；所述单片机STC89C52的一侧通过导线连接到电能计量模块ADE7755，另一侧连接到显示器LCD1602，电能计量模块ADE7755用来计量脉冲信号，单片机STC89C52进行信号处理得到功率与电能数据，再通过显示器LCD1602显示功率与电能数据。

2.根据权利要求1所述的一种便携式抽油机平衡度测试仪，其特征是：所述的电能计量模块ADE7755的CK+管脚连接到单片机STC89C52的P3.4口，用来计量传到单片机STC89C52的脉冲个数，所述单片机STC89C52通过信号处理得到功率与电能数据，再连接输送给显示器LCD1602。

3.根据权利要求2所述的一种便携式抽油机平衡度测试仪，其特征是：所述的电能计量模块ADE7755的电源电压为220V 交流电。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种便携式抽油机平衡度测试仪，其特征是：所述的单片机STC89C52和显示器LCD1602采用+5V 电源供电，显示器LCD1602的RS、RW、EN 引脚分别与单片机STC89C52的 P1.2 口、P1.1 口、P1.0 口相接，显示器LCD1602的D0-D7引脚分别接到单片机 P0.0-P0.7口，按键（16）作为清零数据的作用与单片机STC89C52的 P2.2 口相连。

5.根据权利要求4所述的一种便携式抽油机平衡度测试仪，其特征是：所述显示器LCD1602的D0-D7引脚通过排阻RP1连接到单片机 P0.0-P0.7口。

6.根据权利要求5所述的一种便携式抽油机平衡度测试仪，其特征是：所述电能计量模块ADE7755通过光电耦合器OC连接到单片机STC89C52的P3.4口。

7.根据权利要求6所述的一种便携式抽油机平衡度测试仪，其特征是：所述单片机STC89C52的P2.3口和P2.4口分别连接到上止点（10）和下止点（12）的接近开关。