包括的第一导向轮22和第二导向轮23。
[0083]其中，第一导向轮22和第二导向轮23中均包括张力敏感元件(图中未画出)，张力敏感元件采集紧贴于第一导向轮22和第二导向轮23上的钢丝绳所承受的张力的第一模拟信号。
[0084]其中，除第一夹持块12和第二夹持块13外，固定器I还可以包括第三夹持块(在图中未画出)，第三夹持块安装在连杆14上螺栓11的位置处，用于夹住钢丝绳从而方便螺栓11将钢丝绳固定在张力传感器2上。
[0085]其中，张力传感器2是通过三点弯曲法来采集钢丝绳所承受张力的第一模拟信号的。具体地，固定器I包括的第一导向轮12和第二导向轮13分别夹住钢丝绳，使钢丝绳紧贴于张力传感器2的承压底座21的两点处。固定器I的螺栓11将钢丝绳固定在张力传感器2的承压底座21的一点处。这三个固定点使钢丝绳呈现如图6所示的U型弯曲，从而使向下压紧的钢丝绳产生位移和张力，通过第一导向轮22和第二导向轮23中的张力敏感元件采集到钢丝绳所承受张力的第一模拟信号。
[0086]优选地，张力传感器2采用旁压式张力传感器。
[0087]其中，如图10所示，信号转换器3包括信号调理电路板31、数据采集卡32和外部框架33 ；
[0088]信号调理电路板31与数据采集卡32均安装在外部框架33的内部；
[0089]信号调理电路板31与张力传感器2连接，数据采集卡32与终端4连接。
[0090]其中，信号调理电路板31的信号输入端与张力传感器2的信号输出端连接，信号调理电路板31的信号输出端与数据采集卡32的信号输入端连接。数据采集卡32的信号输出端与终端4的信号输入端连接。
[0091]信号调理电路板31接收张力传感器2输入的张力的第一模拟信号，对第一模拟信号进行滤波放大为标准信号，得到第二模拟信号，并将第二模拟信号输入给数据采集卡32。数据采集卡32接收信号调理电路板31输入的第二模拟信号，将第二模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号输入给终端4，使终端4根据该数字信号进行后续的显示张力、存储张力和计算处理的操作。
[0092]其中，信号调理电路板31可以为对信号进行过滤放大的滤波器等，数据采集卡32可以为将模拟信号转换为数字信号的模数转换器等。
[0093]其中，如图10所示，外部框架33上设置有第一航空电缆插头35、第二航空电缆插头36和串行通信插口 37 ；
[0094]信号转换器3包括的信号调理电路板31通过第一航空电缆插头35与张力传感器2连接，信号转换器3包括的数据采集卡32通过串行通信插口 37与终端4连接，信号转换器3通过第二航空电缆插头36与直流电源7连接。
[0095]其中，如图11所示，张力传感器2采集的信号电缆通过第一航空电缆插头35连接到信号转换器3包括的信号调理电路板31上。通信电缆通过串行通信插口 37连接数据采集卡32和终端4。张力传感器2采集的张力的第一模拟信号通过信号电缆输入给信号调理电路板31。信号调理电路板31对第一模拟信号进行过滤放大得到第二模拟信号，将第二模拟信号输入给数据采集卡32。数据采集卡32将第二模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号通过通信电缆输入给终端4。终端4以数字形式显示管柱的张力。
[0096]其中，通信电缆可以为RS485串行通信电缆。
[0097]其中，如图11所示，直流电源7通过第二航空电缆插头36连接信号转换器3，以为信号转换器3供电。另外，直流电源7还与张力传感器2连接，以为张力传感器2供电。
[0098]其中，终端4可以为一台安装了管柱张力采集应用的计算机。
[0099]其中，在实践中使用本实用新型实施例提供的管柱张力测量装置时，先将修井机起升装置6死绳端的钢丝绳5通过固定器I固定在张力传感器2上，并让钢丝绳紧贴于张力传感器2前后端部的第一导向轮22和第二导向轮23。然后将张力传感器2的信号电缆通过信号转换器3的第一航空电缆插头35连接到信号转换器3的信号输入端。其次，使用RS485串行通信电缆，分别连接信号转换器3上的串行通信插口 37和终端4的串行通信插口。还要使用RS485通信电缆将直流电源7与张力传感器2连接，以及将直流电源7与信号转换器3连接。打开直流电源7的电源开关(图中未画出)，则张力传感器2和信号转换器3开始工作。工作时，死绳端的钢丝绳5的拉力通过第一导向轮22和第二导向轮23作用在张力传感器2的敏感元件上，张力传感器2输出张力的第一模拟信号，通过信号转换器3中的信号调理电路板31将第一模拟信号进行调理放大，然后输入给数据采集卡32转换为数字信号，该数字信号即为测量结果。转换的测量结果通过串行通信插口 37发送到终端4，在终端4上进行显示和存储。
[0100]在本实用新型实施例中，固定器将张力传感器固定在提升装置死绳端的钢丝绳上，信号转换器与张力传感器以及具有显示功能和存储功能的终端连接，直流电源与张力传感器和信号转换器连接。如此可以通过张力传感器来采集提升装置死绳端的钢丝绳所承受的张力的模拟信号，通过信号转换器来将模拟信号转换为数字信号，然后通过终端以数字形式显示管柱的张力。如此可以提高获取的管柱张力的准确性。
[0101]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种管柱张力测量装置，其特征在于，包括:固定器、张力传感器、信号转换器以及具有显不功能和存储功能的终端； 所述固定器将所述张力传感器固定在提升装置死绳端的钢丝绳上，所述信号转换器与所述张力传感器和所述终端连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定器至少包括连杆、螺栓、第一夹持块和第二夹持块； 所述螺栓安装在所述连杆的中部，所述第一夹持块安装在所述连杆上所述螺栓的一侧，所述第二夹持块安装在所述连杆上所述螺栓的另一侧。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一夹持块与所述螺栓之间的距离与所述第二夹持块与所述螺栓之间的距离相等。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述张力传感器至少包括承压底座、第一导向轮和第二导向轮； 所述第一导向轮安装于所述承压底座的一端，所述第二导向轮安装于所述承压底座的另一端。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一夹持块和所述第二夹持块夹住所述提升装置死绳端的钢丝绳，所述螺栓将所述钢丝绳固定在所述张力传感器包括的承压底座上，使所述钢丝绳紧贴于所述张力传感器包括的第一导向轮和第二导向轮。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号转换器至少包括信号调理电路板、数据采集卡和外部框架； 所述信号调理电路板与所述数据采集卡均安装在所述外部框架的内部，且所述信号调理电路板与所述张力传感器连接，所述数据采集卡与所述终端连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述外部框架上至少设置有第一航空电缆插头和串行通信插口； 所述信号调理电路板通过所述第一航空电缆插头与所述张力传感器连接，所述数据采集卡通过所述串行通信插口与所述终端连接。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信号转换器还包括直流电源，所述直流电源安装在所述外部框架的内部，且所述直流电源包括供电器和电压转换器； 相应地，所述外部框架上还设置有第二航空电缆插头，所述直流电源通过所述第二航空电缆插头与外部电源连接。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括直流电源，所述直流电源与所述张力传感器和所述信号转换器连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种管柱张力测量装置，属于石油工业采油工程领域。该装置包括：固定器、张力传感器、信号转换器以及具有显示功能和存储功能的终端；该固定器将张力传感器固定在提升装置死绳端的钢丝绳上，该信号转换器与张力传感器和该终端连接。本实用新型能够提高获取的管柱张力的准确性。
【IPC分类】E21B47-00
【公开号】CN204457729
【申请号】CN201420797765
【发明人】肖国华, 耿海涛, 张建忠, 宋显民, 付小坡, 魏建华
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月16日