基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉一种基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测试装置，属于机械测试装置。
【背景技术】
[0002]示功图是判断油井工作状态重要手段，尤其可以判断井下的状况。现有通过载荷传感器来测量光杆载荷的技术，但由于受到载荷传感器易老化、使用寿命短以及人为破坏严重等限制而没有很好的应用效果，另外因为示功图直接测量是定期测量，所以不能及时知道抽油机的运行状况、油井下面的液面状况、光杆载荷变化等现象，这样抽油机得不到及时维护，影响产油量，浪费能源。本装置无需安装载荷传感器，选取抽油机上容易直接测量的电机功率和游梁摆动角度间接转化出抽油机示功图，便于实现示功图的方便、准确、在线测量。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种无需载荷传感器的游梁式抽油机示功图间接测试装置，实现示功图的方便、准确、在线测量。
[0004]本实用新型所采用的技术方案为:
[0005]本实用新型基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测试装置，由现场数据采集单元、示功图计算单元和数据接口组成。所述现场数据采集单元包括电参数测试仪和编码器；电参数测试仪安装在电机的电源输入端，测试电机的输入功率；编码器安装在支架轴上，测试游梁的摆角；电参数测试仪与编码器通过总线与示功图计算单元相连；示功图计算单元计算出悬点载荷f ;示功图计算单元通过数据接口与外部设备相连；外部设备根据悬点力f和位移量s的对应关系绘制出抽油机悬点示功图并进行实时动态显示。
[0006]所述示功图计算单元由RS485现场通讯总线、DSP信号处理模块、显示操作盒组成；RS485现场通讯总线用于DSP信号处理模块连接抽油机电参数测试仪和编码器，通过ModBus通讯协议，DSP信号处理模块能够存取电参数测试仪和编码器的数据；DSP信号处理模块由TMS320F2812DSP及外围器件组成；显示操作盒由Icd显示器，按键组成，完成信息显示，参数输入功能。
[0007]本实用新型的优点在于:无需使用载荷传感器，测量容易获得的电机的输入功率间接计算出抽油机的悬点载荷，便于实现在线测量和记录；可以利用示功图对抽油机的抽汲参数进行优化以提高柱塞泵的充满度，也可以基于连续测量的示功图实现油井产液量计量。安装简单，能实时、准确、方便的在线测量游梁式抽油机的示功图。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测量装置的示意图；
[0009]图2为本实用新型的编码器安装示意图；
[0010]图3为图2中的局部放大图。
[0011]图中:1.编码器，2.磁钢，3.支架轴，4.游梁，5.转轴，6.电机，7.电参数测试仪。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作具体描述:
[0013]如图1、图2、图3所示，本实用新型基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测试装置，由现场数据采集单元、示功图计算单元和数据接口组成。所述现场数据采集单元包括电参数测试仪7和编码器I ;电参数测试仪7安装在电机6的电源输入端，测试电机6的输入功率；编码器I安装在支架轴3上，测试游梁4的摆角；电参数测试仪7与编码器I通过总线与示功图计算单元相连；示功图计算单元计算出悬点载荷f ;示功图计算单元通过数据接口与外部设备相连；外部设备根据悬点力f和位移量s的对应关系绘制出抽油机悬点示功图并进行实时动态显示。所述编码器I内部的转轴5与磁钢2相连，磁钢2与支架轴3末端相连，编码器I的外壳通过支架与游梁4相连。
[0014]本装置的工作过程包括安装在电机6的电源输入端的电参数测试仪7，测试电机6的输入功率P;编码器I内部的转轴5通过磁钢2与支架轴3相连，编码器I的外壳通过支架与游梁4相连，测试游梁4的摆角α ;电参数测试仪7与编码器I通过总线与示功图计算单元相连，游梁4的摆角α、电机6的输入功率P通过数据总线或无线通讯输入到示功图计算单元；示功图计算单元根据“功率损耗法”计算出悬点载荷f和位移s ;示功图计算单元通过数据接口与外部设备相连；外部设备根据悬点力f和位移量s的对应关系绘制出抽油机悬点示功图并进行实时动态显示。
【主权项】
1.基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测试装置，由现场数据采集单元、示功图计算单元和数据接口组成，所述现场数据采集单元包括电参数测试仪(7)和编码器(I);电参数测试仪(7)安装在电机(6)的电源输入端，测试电机(6)的输入功率；编码器(I)安装在支架轴(3)上，测试游梁(4)的摆角；电参数测试仪(7)与编码器(I)通过总线与示功图计算单元相连；示功图计算单元计算出悬点载荷f ;示功图计算单元通过数据接口与外部设备相连；外部设备根据悬点力f和位移量s的对应关系绘制出抽油机悬点示功图并进行实时动态显示；所述编码器(I)内部的转轴(5)与磁钢(2)相连，磁钢(2)与支架轴(3)末端相连。
2.根据权利要求1所述的基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测试装置，其特征在于，编码器(I)的外壳通过支架与游梁(4)相连。
【专利摘要】本实用新型涉一种基于电功率的游梁式抽油机示功图间接测试装置，它由现场数据采集单元、示功图计算单元和数据接口组成，所述现场数据采集单元包括电参数测试仪和编码器；电参数测试仪安装在电机的电源输入端，测试电机的输入功率；编码器安装在支架轴上，测试游梁的摆角；电参数测试仪与变编码器通过总线与示功图计算单元相连；示功图计算单元通过数据接口与外部设备相连；外部设备根据悬点力f和位移量s的对应关系绘制出抽油机悬点示功图并进行实时动态显示。所述示功图计算单元由RS485现场通讯总线、DSP信号处理模块、显示操作盒组成。本实用新型无需载荷传感器，安装简单，能实时、准确、方便的在线测量游梁式抽油机的示功图。
【IPC分类】E21B47-008
【公开号】CN204299565
【申请号】CN201420775593
【发明人】钟功祥, 蒋林, 吕治忠, 彭彩珍, 张洋, 蒋晓波
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月10日