专利名称：一种磁电式槽码标记与识别技术的制作方法
技术领域：
本发明属于磁感应技术领域，涉及磁场测量技术和磁电转换技术。
背景技术：
油田采油井井下各种油管、抽油杆等作业工具，由于它们长时间侵泡在具有强腐蚀性的油气水混合液中，现有的标记在这些井下金属管、杆等作业工具上难以长时间保留，很快就被腐蚀掉，加上深黑色的油泥污染，难以识别；如果在这些井下金属管、杆等作业工具体内植入芯片，由于受金属壁的屏蔽效应，射频识别技术也难以实现；作业时操作粗放，经常与其它金属发生碰撞，加上清洗、维修过程中的喷砂、热处理等，使得磁卡识别技术也不适用。对于油田采油井井下广泛使用的各种油管、抽油杆等作业工具，目前国内外还没有可应用的标记及识别技术，无法对油田采油用的各种油管、抽油杆等作业工具进行自动化跟踪管理。本发明适用于油田采油井井下各种油管、抽油杆等作业工具的标记与识别，有利于使油田通过可靠的标记和自动识别技术对采油作业广泛使用的各种油管、抽油杆等作业工具实现自动化科学管理。
发明内容
本发明的目的是针对油田采油井作业过程中广泛使用的各种油管、抽油杆等井下作业工具长时间浸泡在具有强腐蚀性的油气水混合液中的工作特点，以及作业过程、工作过程、维修过程、清洗过程等环节的特点及要求而提出一种磁电式槽码标记与识别技术。
本发明的技术方案是在油管、抽油杆接箍端面上开出各种槽，当磁性材料靠近油管接箍端面时，槽的存在使端面磁化后形成的磁场发生变化，槽的宽度、深度、间隔、形状不同时(如图1所示)，磁场变化不同(如图2所示)，槽深磁场变化峰值大，槽浅磁场变化峰值小，槽宽磁场变化宽，变化了的磁场通过感应元件将磁信号转换成电信号，通过信号处理单元对磁场的变化进行识别，通过磁场的变化识别出槽的宽度、深度、间隔、形状等排布规律，根据槽的排布规律不同，赋予其生产厂家、规格、使用时间等信息，把这种根据槽的宽度、深度、间隔、形状等不同进行编码的形式叫作槽码，通过识别槽码排布规律从而识别出槽码本身赋予的含义，确定各种油管、抽油杆的种类、规格、生产厂家、使用时间等信息，实现对油田油管、抽油杆的标记、识别和自动化管理。
本发明具有如下优点油管、抽油杆接箍端面上槽码标记不受温度、压力、电磁场、油气混合物腐蚀(油管、抽油杆本身具有防腐能力)、污染、磕碰、天气等外界条件的影响，标记在油管、抽油杆本体上使用寿命长，磁电式识别技术不受标记污染、光线明暗、自然环境等影响，适合用于油田采油过程中的油管、抽油杆的标记和识别。
图1-本发明的油管接箍端面上槽码示意图。
图2-是槽的形状不同磁化后磁场变化示意图。
具体实施例方式
(1)槽码形式和编码规则在油管、抽油杆接箍端面开一个5mm深、2mm宽的槽为槽码的起始标记，其他槽码标记采用标记间隔不同、宽度不同、深度不同表示。表1所列的是槽深为7mm、5mm、3mm，槽宽为2mm、4mm，槽间隔为2mm、4mm为例的编码符号设定。根据组合排列，可编出以下43个槽码#A；#B；#C；#D；#E；#F；#AB；#AC；#AD；#AE；#AF；#BC；#BD；#BE；#BF；#CD；#CE；#CF；#DE；#DF；#ABC；#ABD；#ABE；#ABF；#ACD；#ACE；#ACF；#ADE；#ADF；#AEF；#ABCD；#ABCE；#ABCF；#ABDE；#ABDF；#ABEF；#ACDE；#ACDF；#ADEF；#ABCDE；#ABCDF；#ACDEF；#ABCDEF。根据实现需要可以增加槽深、槽宽、槽间隔的数量增加槽码排列组合数。用槽码表示油管、抽油杆的种类、规格、生产厂家、使用时间等信息，实现对油管、抽油杆的标记和识别。
表1
(2)槽码的识别槽码识别仪器的探头上装有磁性材料的旋转电磁感应元件，当探头靠近油管接箍端面时，根据指令电磁感应元件沿接箍端面顺时针方向转动一周，电磁感应元件感应测得磁性材料靠近接箍端面时接箍端面槽码磁化后磁场的变化，根据磁场变化强弱首先判断出磁场变化最大的起始符号，从起始符号开始依次出其他符号，再根据槽码磁场变化和对应的编码规律，读出不同槽码所表示的不同含义。
权利要求
1.一种磁电式槽码标记与识别技术，其特征在于在油管、抽油杆接箍端面上开出各种槽，当磁性材料靠近油管接箍端面时，槽的存在使端面磁化后形成的磁场发生变化，槽的宽度、深度、间隔、形状不同时，磁场变化不同，槽深磁场变化峰值大，槽浅磁场变化峰值小，槽宽磁场变化宽，变化了的磁场通过感应元件将磁信号转换成电信号，通过信号处理单元对磁场的变化进行识别，通过磁场的变化识别出槽的宽度、深度、间隔、形状等排布规律，根据槽的排布规律不同，赋予其生产厂家、规格、使用时间等信息，把这种根据槽的宽度、深度、间隔、形状等不同进行编码的形式叫作槽码，通过识别槽码排布规律从而识别出槽码本身赋予的含义，确定各种油管、抽油杆的种类、规格、生产厂家、使用时间等信息，实现对油田油管、抽油杆的标记、识别和自动化管理。
全文摘要
该项发明技术是在油田油管、抽油杆接箍端面上按照一定规律开出宽度、深度、间隔、形状不同的各种槽，当磁性材料靠近油管接箍端面时，槽的存在使端面磁化后形成的磁场发生变化，通过感应元件和信号处理单元将磁信号转换成电信号，并对磁场的变化进行识别，通过磁场的变化识别出槽的宽度、深度、间隔、形状等排布规律，从而识别出槽的排布规律所赋予的油管、抽油杆的种类、规格、生产厂家、使用时间等信息，实现对油田油管、抽油杆的标记、识别和自动化管理。槽码标记不受温度、压力、电磁场、油气混合物腐蚀、污染、磕碰、天气等外界条件的影响，标记在油管、抽油杆本体上使用寿命长，适合用于油田油管、抽油杆的标记和识别。
文档编号G01R33/00GK101055615SQ200710063480
公开日2007年10月17日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者王义春 申请人:北京理工大学