专利名称：螺杆泵转速测量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于采油测量装置，具体涉及一种螺杆泵转速测量装置。
背景技术：
目前，核实螺杆泵转速的方法是根据两个皮带轮的型号经理论计算得出，该种方法必须是用同一厂家原驱动头配套的皮带轮，转速才能算准，因每个厂家驱动装置的型号不同，计算公式也就不一样。但在管理过程中发现，现场应用的实际转速与理论计算转速相差10-20转左右，特别是高转速井，每分钟平均相差15转，一天就要相差21600转，产量就要相差很多，还会使油井的理论排量计算不准，导致泵效有误，影响油井正常管理。造成上述问题的原因一是因螺杆泵出厂只配备大、中、小三个皮带轮，经过4-5年的应用有很多皮带轮磨损、加工精度不够、丢失，大多数井应用的已不是原井皮带轮，这样就造成理论计算转速与现场转速有误，为了解决误差，我们实行人工数转速，80转以下的还可以查准，但高转速井180-250根本查不清，为了查准，工人用小棍或绑东西的方法用手感觉，这种方法十分危险。
发明内容
为了解决目前没有能够对螺杆泵转速进行测量的装置的问题，本发明提供了一种螺杆泵转速测量装置。
本发明包括单片机、显示驱动电路、数码管、供电电路、测速按键、时间设定按键、磁感应器和磁钢，所述的单片机的输出端连接显示驱动电路的输入端，显示驱动电路的输出端连接数码管的输入端，单片机的数据总线连接数码管的数据输入端，供电电路连接测速按键的一端，测速按键的另一端连接单片机的启动信号输入端，磁感应器的信号输出端连接单片机的信号输入端，时间设定按键连接单片机的输入端，所述磁钢发射的磁信号输入到磁感应器。
本发明的螺杆泵转速测量装置，它利用霍尔原理，采用电磁感应的技术手段。螺杆泵转速测量装置能够测量目前所有型号螺杆泵井的转速。
本发明的螺杆泵转速测量装置的特点1、磁钢安装后每次可实现不停泵测试(大大缩短测量时间)；
2、装置具有体积小，重量轻，携带操作方便等功效；3、装置可以无接触地测量螺杆泵井的螺杆转速；4、装置测量转速准确率高；5、数字直接显示每分钟转速；6、装置测试可以进行时间设置。
本发明具有以下功能1、准确测量螺杆泵转速，提高了泵效的准确率。
2、避免核实转速时的无效停机，提高了油井产量。
3、杜绝人工数查转速存在的危险，提高了生产安全性。
图1是本发明的结构示意图，图2是本发明的整体电路图。
具体实施例方式
具体实施方式
一下面结合图1具体说明本实施方式，本实施方式由单片机1、显示驱动电路2、数码管3、供电电路4、测速按键5、时间设定按键6、磁感应器7和磁钢8组成，所述的单片机1的输出端连接显示驱动电路2的输入端，显示驱动电路2的输出端连接数码管3的输入端，单片机1的数据总线连接数码管3的数据输入端，供电电路4连接测速按键5的一端，测速按键5的另一端连接单片机1的启动信号输入端，磁感应器7的信号输出端连接单片机1的信号输入端，时间设定按键6连接单片机1的输入端，所述磁钢8发射的磁信号输入到磁感应器7。磁钢用于发射高强磁波，磁感应器接收信号，回传给单片机，单片机处理信号并将信号输入到数码管中显示转速，它能够测量目前所有型号螺杆泵井的转速。
具体实施方式
二下面结合图1具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一的不同是还包括蜂鸣器驱动电路9和蜂鸣器10，单片机1的输出端连接蜂鸣器驱动电路9的输入端，蜂鸣器驱动电路9的输出端连接蜂鸣器10，其它组成及连接关系同具体实施方式
一。
具体实施方式
三下面结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
二的不同是单片机1为89C4051，所述单片机1的10脚连接地，单片机1的4脚连接晶振JT的一端和第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端连接地，晶振JT的另一端连接第六电容C6和单片机1的5脚，第六电容C6的另一端连接地，其它组成及连接关系同具体实施方式
二。
具体实施方式
四下面结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
三的不同是数码管3为八位数码管，所述数码管3的7脚、5脚、4脚、3脚、2脚、1脚、10脚和11脚分别通过第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8分别连接单片机1的12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚和19脚，其它组成及连接关系同具体实方式三。
具体实施方式
五下面结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
四的不同是显示驱动电路2由第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4组成，第九电阻R9的一端、第一晶体管T1的发射极、第十一电阻R11的一端、第二晶体管T2的发射极、第十三电阻R13的一端、第三晶体管T3的发射极、第十五电阻R15的一端和第四晶体管T4的发射极连接电源VCC，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的一端和单片机1的9脚，第十电阻R10的另一端连接第一晶体管T1的基极，第一晶体管T1的集电极连接数码管3的12脚，第十一电阻R11的另一端连接第十二电阻R12的一端和单片机1的3脚，第十二电阻R12的另一端连接第二晶体管T2的基极，第二晶体管T2的集电极连接数码管3的9脚，第十三电阻R13的另一端连接第十四电阻R14的一端和单片机1的2脚，第十四电阻R14的另一端连接第三晶体管T3的基极，第三晶体管T3的集电极连接单片机1的8脚，第十五电阻R15的另一端连接第十六电阻R16的一端和单片机1的11脚，第十六电阻R16的另一端连接第四晶体管T4的基极，第四晶体管T4的集电极连接数码管3的6脚，其它组成及连接关系同具体实施方式
四。
具体实施方式
六下面结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
五的不同是蜂鸣器驱动电路9由第十七电阻R17、第十八电阻R18、第五晶体管T5组成，第十七电阻R17的一端和第五晶体管T5的发射极连接电源VCC，第十七电阻R17的另一端连接第十八电阻R18的一端和单片机1的7脚，第十八电阻R18的另一端连接第五晶体管T5的基极，第五晶体管T5的集电极连接蜂鸣器10的一端，蜂鸣器10的另一端连接地，其它组成及连接关系同具体实施方式
五。
具体实施方式
七下面结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
六的不同是磁感应器7为干簧管继电器，磁感应器7的地端连接地，磁感应器7的电源端连接第二十电阻R20的一端和电源VCC，磁感应器7的信号输出端连接第二十电阻R20的另一端和单片机1的6脚，其它组成及连接关系同具体实施方式
六。
具体实施方式
八下面结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
七的不同是时间设定按键6的一端连接第十九电阻R19的一端和单片机1的8脚，时间设定按键6的另一端连接地，第十九电阻R19的另一端连接电源VCC，所述的测速按键5的一端连接第二电解电容C4的正极和第一二极管D1的负极，测速按键5的另一端连接第二电解电容C4的负极、第六二极管D6的负极、第二十一电阻R21的一端和单片机1的1脚，第六二极管D6的正极和第二十一电阻R21的另一端连接地，其它组成及连接关系同具体实施方式
七。
具体实施方式
九下面结合图2具体说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
八的不同是供电电路4由第一电容C1、第二电容C2、第一电解电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和电池V组成，电池V的负极连接地，电池V的正极连接第五二极管D5的正极，第五二极管D5的负极连接第四二极管D4的正极，第四二极管D4的负极连接第三二极管D3的正极，第三二极管D3的负极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极连接第一电解电容C3的正极、第二电容C2的一端、第一电容C1的一端和电源VCC，第一电解电容C3的负极、第二电容C2的另一端和第一电容C1的另一端连接地，所述电池V的电压为9V，其它组成及连接关系同具体实施方式
八。
上述实施方式中的装置的工作原理是利用霍尔原理，采用电磁感应的技术手段，磁钢发射高强磁波，磁感应器感应磁波并将信号输入至装置的中心电路中进行处理。
上述实施方式中的装置的使用方法是把磁钢一次性安装在螺杆泵光杆方卡子的侧平面上，以后不用每次拆卸，确保磁钢安装无误。其次，按测速按键启动装置，再按时间设定按键选择测量时间，每按一次，测量时间在10、30、60秒之间循环显示，时间设置后，将感应器置于磁钢的有效采集范围，信号接触后蜂鸣器会发出提示响音并自动开始测速，测速时无声音，但数码管末尾小数点闪动表示信号正常，此时感应器的位置应保持平稳，以免信号丢失。当再次发出声音提示后，表明测试完成，最后，查看数码管显示内容，此时显示数值为该井的每分钟转速值。完成测试后约20秒装置自动关闭，并于关闭前4秒发出读数提示音。本装置的转速范围为1-1000转/分钟，测量距离为10-150mm，测量精度为±1转。
权利要求
1.螺杆泵转速测量装置，其特征在于它包括单片机(1)、显示驱动电路(2)、数码管(3)、供电电路(4)、测速按键(5)、时间设定按键(6)、磁感应器(7)和磁钢(8)，所述的单片机(1)的输出端连接显示驱动电路(2)的输入端，显示驱动电路(2)的输出端连接数码管(3)的输入端，单片机(1)的数据总线连接数码管(3)的数据输入端，供电电路(4)连接测速按键(5)的一端，测速按键(5)的另一端连接单片机(1)的启动信号输入端，磁感应器(7)的信号输出端连接单片机(1)的信号输入端，时间设定按键(6)连接单片机(1)的输入端，所述磁钢(8)发射的磁信号输入到磁感应器(7)。
2.根据权利要求1所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于它还包括蜂鸣器驱动电路(9)和蜂鸣器(10)，单片机(1)的输出端连接蜂鸣器驱动电路(9)的输入端，蜂鸣器驱动电路(9)的输出端连接蜂鸣器(10)。
3.根据权利要求1所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于所述单片机(1)为89C4051。
4.根据权利要求3所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于所述数码管(3)为八位数码管，所述数码管(3)的7脚、5脚、4脚、3脚、2脚、1脚、10脚和11脚分别通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)和第八电阻(R8)分别连接单片机(1)的12脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚和19脚。
5.根据权利要求4所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于所述的显示驱动电路(2)由第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)、第十六电阻(R16)、第一晶体管(T1)、第二晶体管(T2)、第三晶体管(T3)和第四晶体管(T4)组成，第九电阻(R9)的一端、第一晶体管(T1)的发射极、第十一电阻(R11)的一端、第二晶体管(T2)的发射极、第十三电阻(R13)的一端、第三晶体管(T3)的发射极、第十五电阻(R15)的一端和第四晶体管(T4)的发射极连接电源(VCC)，第九电阻(R9)的另一端连接第十电阻(R10)的一端和单片机(1)的9脚，第十电阻(R10)的另一端连接第一晶体管(T1)的基极，第一晶体管(T1)的集电极连接数码管(3)的12脚，第十一电阻(R11)的另一端连接第十二电阻(R12)的一端和单片机(1)的3脚，第十二电阻(R12)的另一端连接第二晶体管(T2)的基极，第二晶体管(T2)的集电极连接数码管(3)的9脚，第十三电阻(R13)的另一端连接第十四电阻(R14)的一端和单片机(1)的2脚，第十四电阻(R14)的另一端连接第三晶体管(T3)的基极，第三晶体管(T3)的集电极连接单片机(1)的8脚，第十五电阻(R15)的另一端连接第十六电阻(R16)的一端和单片机(1)的11脚，第十六电阻(R16)的另一端连接第四晶体管(T4)的基极，第四晶体管(T4)的集电极连接数码管(3)的6脚。
6.根据权利要求5所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于所述的蜂鸣器驱动电路(9)由第十七电阻(R17)、第十八电阻(R18)、第五晶体管(T5)组成，第十七电阻(R17)的一端和第五晶体管(T5)的发射极连接电源(VCC)，第十七电阻(R17)的另一端连接第十八电阻(R18)的一端和单片机(1)的7脚，第十八电阻(R18)的另一端连接第五晶体管(T5)的基极，第五晶体管(T5)的集电极连接蜂鸣器(10)的一端，蜂鸣器(10)的另一端连接地。
7.根据权利要求6所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于所述的磁感应器(7)为干簧管继电器，磁感应器(7)的地端连接地，磁感应器(7)的电源端连接第二十电阻(R20)的一端和电源(VCC)，磁感应器(7)的信号输出端连接第二十电阻(R20)的另一端和单片机(1)的6脚。
8.根据权利要求7所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于所述时间设定按键(6)的一端连接第十九电阻(R19)的一端和单片机(1)的8脚，时间设定按键(6)的另一端连接地，第十九电阻(R19)的另一端连接电源(VCC)，所述的测速按键(5)的一端连接第二电解电容(C4)的正极和第一二极管(D1)的负极，测速按键(5)的另一端连接第二电解电容(C4)的负极、第六二极管(D6)的负极、第二十一电阻(R21)的一端和单片机(1)的1脚，第六二极管(D6)的正极和第二十一电阻(R21)的另一端连接地。
9.根据权利要求8所述的螺杆泵转速测量装置，其特征在于所述供电电路(4)由第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一电解电容(C3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和电池(V)组成，电池(V)的负极连接地，电池(V)的正极连接第五二极管(D5)的正极，第五二极管(D5)的负极连接第四二极管(D4)的正极，第四二极管(D4)的负极连接第三二极管(D3)的正极，第三二极管(D3)的负极连接第二二极管(D2)的正极，第二二极管(D2)的负极连接第一二极管(D1)的正极，第一二极管(D1)的负极连接第一电解电容(C3)的正极、第二电容(C2)的一端、第一电容(C1)的一端和电源(VCC)，第一电解电容(C3)的负极、第二电容(C2)的另一端和第一电容(C1)的另一端连接地。
全文摘要
螺杆泵转速测量装置，它属于采油测量装置，具体涉及一种螺杆泵转速测量装置，为了解决目前没有能够对螺杆泵转速进行测量的装置的问题。本发明中单片机的输出端连接显示驱动电路的输入端，显示驱动电路的输出端连接数码管的输入端，单片机的数据总线连接数码管的数据输入端，供电电路连接测速按键的一端，测速按键的另一端连接单片机的启动信号输入端，磁感应器的信号输出端连接单片机的信号输入端，时间设定按键连接单片机的输入端，磁钢发射的磁信号输入到磁感应器。它具有准确测量螺杆泵转速，避免核实转速时的无效停机，杜绝人工数查转速存在的危险，提高了生产安全性的优点。
文档编号G01P3/42GK101038294SQ20071007172
公开日2007年9月19日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者李春君, 许萍, 陈东辉, 李丽, 康峻鸿 申请人:大庆油田有限责任公司