专利名称：石油开采用管材的全自动测长系统和测长方法
技术领域：
本发明涉及一种长度计量装置，尤其涉及一种石油开采用管材的全自动测长系统 和测长方法。
背景技术：
石油行业的竞争中变得日益激烈，而做为石油开采用管材的地位也就不言而喻 了，石油开采用管材测量手段的全自动化已迫在眉睫，而作为石油开采用管材的重要数据 之一的管材长度自然也备受关注。特别是当涉及到进出口订单时，管材长度的准确性就显 得尤为重要。但是由于石油开采用管材的不同需求，管材的长度也分为3个级别，给管材长 度的测量带来了很大的困难，也成为了国内每个内涂层厂家最为头痛的问题之一。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种石油开采用管材的全自动测长 系统和测长方法。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案一种石油开采用管材的全自动 测长系统，包括气动推管机、托辊、光电检测装置和PLC测量控制系统，气动推管机、托辊和 光电检测装置顺序间隔设置，气动推管机和光电检测装置分别与PLC测量控制系统电信相 连；光电检测装置上顺序设有9对计单元数长度光电检测开关，气动推管机前端连接有推 力挡板，后端连接有与气缸活塞杆直线运动同步的磁制伸缩线性位移传感器。所述的光电检测装置的9对计单元数长度光电检测开关等距离设置，两相邻对计 单元数长度光电检测开关之间的距离为500mm，即每单元的长度为500mm。所述的全自动测长系统的长度测量范围为9. 0-13. 0m，测长误差< 1cm。所述的全自动测长系统还与电脑主机联机，支持数据反查。一种石油开采用管材的全自动测长方法，通过上述的石油开采用管材的全自动测 长系统实施，包括以下步骤1)将被测管材置于托辊上，并使管材的一端顶住气动推管机的推力挡板；2)启动气动推管机向前运行推力挡板，将被测管材推向光电检测装置； 3)当被测管材进入光电检测装置后，被测管材公端端面被计单元数长度光电检测 开关检测到的一瞬间，PLC测量控制系统记下此刻被遮光的计单元数光电检测开关的个数， 并记下同一瞬间磁制伸缩线性位移传感器的位置值，两者相减即为当前管材的长度值；气 动推管机继续推动被测管材向前运动，直到气动推管机行程达到最大值，此时若不再有新 的计单元数光电检测开关被占有，则所测值即为被测管材的长度。
本发明石油开采用管材的全自动测长系统采用全自动的测量形式测量出石油开 采用管材的长度，并自动构建电子表单，测量速度快、准确性高，并可与后续自动称重、自动 喷标、自动涂油等一系列石油开采用管材的后处理工序有机结合，成为一套完整的为高强 高韧内涂层行业服务的数据，具有极高的使用价值。
图1是本发明石油开采用管材的全自动测长系统的结构示意图；图2(a)、(b)、(c)是本发明石油开采用管材的全自动测长系统的测长原理示意 图。
具体实施例方式参见图1，配合参见图2，本发明中的石油开采用管材的全自动测长系统，包括气 动推管机1、托辊2、光电检测装置3和PLC测量控制系统4。气动推管1、托辊2和光电检 测装置3顺序间隔设置，气动推管机1和光电检测装置3分别与PLC测量控制系统4电信 相连；光电检测装置3上顺序设有9对计单元数长度光电检测开关31，气动推管机1的前端 连接有推力挡板5，后端连接有与气缸活塞杆直线运动同步的磁制伸缩线性位移传感器6。本发明中的光电检测装置3的9对计单元数长度光电检测开关31等距离设置，两 相邻对计单元数长度光电检测开关之间的距离为500mm，即每单元的长度为500mm。本发明全自动测长系统的长度测量范围为9. 0-13. 0m，测长误差彡1cm，测长周期 由气缸速度决定，一般为18秒。推管机的推杆以6m/min的速度向前运动，最长750mm的行程约需要10S。以Sm/ min的速度返回初始位置，返回时间约需8S。本发明的全自动测长系统还与电脑主机7联机，支持数据反查。本发明的石油开采用管材的全自动测长方法可结合图1、图2说明如下在全自动测长系统工作前先将被测管材8置于托辊2上，并使管材8的一端顶住 推力挡板5，如图2(a)所示。放置好管材后，启动气动推管机以大约6m/min的速度向前运 行推力挡板，将被测管材推向光电检测装置。当被测管材8进入光电检测装置3后，被测 管材公端端面被计单元数长度光电检测开关31检测到的一瞬间，PLC测量控制系统4记下 此刻被遮光的计单元数光电检测开关的个数n，并记下同一瞬间磁制伸缩线性位移传感器 6的位置值X，两者相减即为当前管材的长度值，如图2(b)所示。气动推管机1继续推动被 测管材8向前运动，直到气动推管机的行程达到最大值(本实施例为750mm)，如图2(c)所 示。此时若不再有新的计单元数光电检测开关被占有，则所测值即为被测管材的长度。被测管材的长度的计算方法如下L1 = 9405+(n-1) X500-XL = L1-L0单位毫米(mm)其中9405为推力挡板5距离第一对光电开关的距离mm数值；η为光电检测开关的对数；500为两相邻对光电检测开关的距离mm数，；X为磁制伸缩线性位移传感器的位移mm数；L1为所测得到管体的长度；L0为管材丝扣螺纹的长度，此长度事先测量后输入电脑；L为最后得到的石油开采用管材的实际长度。
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以下是采用本发明石油开采用管材的全自动测长系统进行测量的几个应用例。例1 管材为5寸钻杆，先测得Ltl = 113mm,经过对齐零位后进行测长，被测管材公端 端面经过第2对光电开关，η = 2，磁制伸缩线性位移传感器的位置值X = 328mm，则L1 = 9577mm，最后得到的实际石油开采用管材的长度L = 9464mm。例2 管材为2-7/8寸油管，先测得Ltl = 95mm,经过对齐零位后进行测长，被测管材公端 端面经过第2对光电开关，η = 2，磁制伸缩线性位移传感器的位置值X = 384mm，则L1 = 9521mm，最后得到的实际石油开采用管材的长度L = 9426mm。例3 管材为5寸加长钻杆，先测得Ltl = 113mm，经过对齐零位后进行测长，被测管材公 端端面经过第8对光电开关，η = 8，磁制伸缩线性位移传感器的位置值X = 292mm，则L1 = 12613mm，最后得到的实际石油开采用管材的长度L = 12500mm。
权利要求
1.一种石油开采用管材的全自动测长系统，其特征在于包括气动推管机、托辊、光电 检测装置和PLC测量控制系统，气动推管机、托辊和光电检测装置顺序间隔设置，气动推管 机和光电检测装置分别与PLC测量控制系统电信相连；光电检测装置上顺序设有9对计单 元数长度光电检测开关，气动推管机前端连接有推力挡板，后端连接有与气缸活塞杆直线 运动同步的磁制伸缩线性位移传感器。
2.如权利要求1所述的石油开采用管材的全自动测长系统，其特征在于所述的光电 检测装置的9对计单元数长度光电检测开关等距离设置，两相邻对计单元数长度光电检测 开关之间的距离为500mm，即每单元的长度为500mm。
3.如权利要求1所述的石油开采用管材的全自动测长系统，其特征在于所述的全自 动测长系统的长度测量范围为9. 0-13. 0m，测长误差< 1cm。
4.如权利要求1所述的石油开采用管材的全自动测长系统，其特征在于所述的全自 动测长系统还与电脑主机联机，支持数据反查。
5.一种石油开采用管材的全自动测长方法，通过权利要求1所述的石油开采用管材的 全自动测长系统实施，其特征在于，包括以下步骤1)将被测管材置于托辊上，并使管材的一端顶住气动推管机的推力挡板；2)启动气动推管机向前运行推力挡板，将被测管材推向光电检测装置；3)当被测管材进入光电检测装置后，被测管材公端端面被计单元数长度光电检测开关 检测到的一瞬间，PLC测量控制系统记下此刻被遮光的计单元数光电检测开关的个数，并记 下同一瞬间磁制伸缩线性位移传感器的位置值，两者相减即为当前管材的长度值；气动推 管机继续推动被测管材向前运动，直到气动推管机行程达到最大值，此时若不再有新的计 单元数光电检测开关被占有，则所测值即为被测管材的长度。
全文摘要
一种石油开采用管材的全自动测长系统和测长方法，测长系统包括气动推管机、托辊、光电检测装置和PLC测量控制系统。光电检测装置上顺序设有9对计单元数长度光电检测开关，气动推管机前端连接有推力挡板，后端连接有与气缸活塞杆直线运动同步的磁制伸缩线性位移传感器。测长方法是将被测管材置于托辊上，并使管材的一端顶住气动推管机的推力挡板；然后启动气动推管机将被测管材推向光电检测装置，测量出管材的长度值。本发明采用全自动的测量形式测量出石油开采用管材的长度，测量速度快、准确性高，并可与后续自动称重、自动喷标、自动涂油等一系列后处理工序有机结合，形成一套完整的为高强高韧内涂层行业服务的数据，具有极高的使用价值。
文档编号G01B7/04GK102032874SQ20091019666
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者宋卫国, 徐晓旻, 曹育红, 李纯兵, 王建刚 申请人:上海图博可特石油管道涂层有限公司