非承载式抽油机井工况测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种非承载式抽油机井工况测试装置，包括检测装置、无线发射装置和太阳能供电装置，检测装置、无线发射装置和太阳能供电装置安装在抽油机的游梁上端面，检测装置包括应力传感芯片、温度传感芯片、倾角传感芯片、信号调整芯片、主控单片机、金属罩和弹性敏感体，应力传感芯片、温度传感芯片、倾角传感芯片、信号调整芯片和主控单片机顺序粘接在弹性敏感体上，并用金属罩封装，弹性敏感体通过螺栓固定在游梁的中轴承部位上；太阳能供电装置为检测装置和无线发射装置供电。该装置实现了自动测试功图并将功图信息实时无线传输到数据监控服务器的功能，达到了仪器长期稳定运行、便于安装维护和技术人员及时掌握抽油机工作状况的效果。
【专利说明】非承载式抽油机井工况测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种非承载式抽油机工况测试装置，属于采油工程测试设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]游梁式抽油机采油系统是陆上油田主要的机械采油设备，示功图测试技术是获得游梁式抽油机井载荷工况信息的最常用手段。目前普遍使用人工定期测量示功图的方法，该方法的不足之处在于定期测试间隔时间长，不能连续反映抽油井工况变化；启、停机操作繁琐，易对设备产生不良冲击。
[0003]ZL200920017717.1公开了一种即插式油井载荷传感器，由U形开口体、传感器承压头、螺纹盲孔、螺栓套管组成，该载荷传感器安装在抽油机光杆上，属于全时段带载荷检测，容易损坏。期刊《石油机械》2003年第31卷第8期文献“示功仪无线传输传感器的研制与应用”所述的测试方法也是将载荷传感器安装在上下悬绳器夹板，属于承载式测试，容易发生变形和损坏，装置无线传输距离仅为10米，只能了解单井的工作状况，并且需要定期更换电池。
【发明内容】
[0004]本实用新型的主要目的是解决现有的承载式示功图自动测试装置的传感器容易受作业施工影响，长期承载运行仪器精度易降低、易损耗等问题，提供一种非承载式抽油机井工况测试装置。
[0005]本实用新型通过以下技术方案加以实现:
[0006]本实用新型由检测装置、无线发射装置和太阳能供电装置组成，检测装置、无线发射装置和太阳能供电装置安装在抽油机的游梁上端面，检测装置由应力传感芯片、温度传感芯片、倾角传感芯片、信号调整芯片、主控单片机、金属罩和弹性敏感体组成，应力传感芯片、温度传感芯片、倾角传感芯片、信号调整芯片和主控单片机顺序粘接在弹性敏感体上，并使用金属罩封装，弹性敏感体通过螺栓固定在游梁的中轴承部位上；太阳能供电装置为检测装置和无线发射装置供电。
[0007]本实用新型的有益效果是:通过检测游梁应变和倾角来测试游梁抽油机井示功图的方法，实现了自动测试功图并将功图信息实时无线传输到数据监控服务器的功能，达到了仪器长期稳定运行、便于安装维护和技术人员及时掌握抽油机工作状况的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的安装位置示意图。
[0009]图2是本实用新型的信号连接示意图。
[0010]图3是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图所示，本实用新型由检测装置2、无线发射装置3和太阳能供电装置4组成，检测装置2、无线发射装置3和太阳能供电装置4安装在抽油机的游梁I上端面，检测装置2由应力传感芯片5、温度传感芯片6、倾角传感芯片7、信号调整芯片8、主控单片机9、金属罩10和弹性敏感体11组成，应力传感芯片5、温度传感芯片6、倾角传感芯片7、信号调整芯片8和主控单片机9顺序粘接在弹性敏感体11上，并使用金属罩10封装，弹性敏感体11通过螺栓12固定在游梁I的中轴承部位上；太阳能供电装置4为检测装置2和无线发射装置3供电。
[0012]所述应力传感芯片5为两到四片，且横向平行排列。
[0013]所述弹性敏感体11为两端梯形、中间矩形的金属薄片结构，能够敏感感应受力变化，结构稳定。
[0014]首先通过监控服务器设定检测装置4中主控单片机9的测试时间间隔，再将本实用新型安装在游梁I上。工作时，游梁I的载荷发生变化引起应力传感芯片5产生弹性应变，进而导致电阻变化，信号调整芯片8将电阻变化转换为电流信号，并传输到主控单片机9内的A/D转换器内。温度传感芯片6、倾角传感芯片7分别将游梁I上的温度信号、倾角信号传输到主控单片机9内的A/D转换器内，主控单片机9内的A/D转换器分别将电流信号、温度信号和倾角信号转换成数字信号。主控单片机9根据预先设置的程序将应变数据和倾角数据转换成抽油机基准示功图，再将温度数据作为游梁I受环境温度影响产生的伸缩变化量的修正值，对所得基准示功图按照设定程序进行补偿修正，得到准确示功图。无线发射装置3通过无线网络将显示数据及示功图定时发送到监控服务器，供终端用户查看、分析，从而可以远程掌握抽油机的工作状况，节省了大量人力物力。
【权利要求】
1.非承载式抽油机工况测试装置，由检测装置(2)、无线发射装置(3)和太阳能供电装置⑷组成，检测装置(2)、无线发射装置(3)和太阳能供电装置⑷安装在抽油机的游梁(I)上端面，检测装置(2)由应力传感芯片(5)、温度传感芯片(6)、倾角传感芯片(7)、信号调整芯片(8)、主控单片机(9)、金属罩(10)和弹性敏感体(11)组成，应力传感芯片(5)、温度传感芯片(6)、倾角传感芯片(7)、信号调整芯片(8)和主控单片机(9)顺序粘接在弹性敏感体(11)上，并使用金属罩(10)封装，弹性敏感体(11)通过螺栓(12)固定在游梁(I)的中轴承部位上；太阳能供电装置(4)为检测装置(2)和无线发射装置(3)供电。
2.根据权利要求1所述的非承载式抽油机工况测试装置，其特征是:所述应力传感芯片(5)为两到四片，且横向平行排列。
3.根据权利要求1所述的非承载式抽油机工况测试装置，其特征是:所述弹性敏感体(II)为两端梯形、中间矩形的金属薄片结构，能够敏感感应受力变化，结构稳定。
【文档编号】G01D21/02GK203931145SQ201420286938
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】褚万泉, 吕晶, 刘安, 张佳林, 齐红玉, 李宗芳, 游静 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司中原油田分公司采油工程技术研究院