一种油井专用侧插式扭矩拉力传感器的制作方法

本实用新型涉及一种油井专用侧插式扭矩拉力传感器，属于油田油井井口工况测量领域。

背景技术：

多年以来，由于油田油井井口的结构特殊，普通的传感器不方便测量光杆扭矩和拉力等参量。

技术实现要素：

本实用新型为解决油田油井井口不方便测量光杆扭矩和拉力等参量的问题，提出了一种油井专用侧插式扭矩拉力传感器。

本实用新型所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器包括扭矩和拉力弹性体1和金属应变计；

金属应变计包括扭矩金属应变计7-10和拉力金属应变计11-14；

扭矩和拉力弹性体1外侧设置有4个扭矩金属应变计7-10；4个扭矩金属应变计7-10均匀对称分布在扭矩和拉力弹性体1的左右两边且固定贴合在扭矩和拉力弹性体(1)上；扭矩和拉力弹性体1的外侧设置有4个拉力金属应变计11-14；4个拉力金属应变计11-14均匀对称分布在扭矩和拉力弹性体1左右两边且固定贴合在扭矩和拉力弹性体(1)上。

本实用新型所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器，油井井口的抽油机和螺杆泵与扭矩和拉力弹性体1贴合，在抽油机工作时，油井井口的抽油机与光杆发生相对运动，螺杆泵与螺杆也发生相对运动，扭矩和拉力弹性体1感受到力的变化，使扭矩和拉力弹性体1产生机械形变，扭矩和拉力弹性体1周围设置的8个金属应变计根据形变的不同阻值发生变化，从而得到出油井井口的扭矩和拉力值。

本实用新型所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器基于弹性敏感体及金属应变计敏感部分设计，方便测量。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器进行更详细的描述，其中：

图1为实施例一、二或四所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器的局部剖视图。

图2为图1的B-B向剖视图。

图3为图1的A-A向剖视图。

图4为实施例三所述的油井计量诊断综合测试仪的结构示意图。

图5为实施例五所述的应变片电桥的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器作进一步说明。

实施例一：下面结合图1、2和3详细地说明本实施例。

本实施例所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器包括扭矩和拉力弹性体1和金属应变计；

金属应变计包括扭矩金属应变计7-10和拉力金属应变计11-14；

扭矩和拉力弹性体1外侧设置有4个扭矩金属应变计7-10；4个扭矩金属应变计7-10均匀对称分布在扭矩和拉力弹性体1的左右两边且固定贴合在扭矩和拉力弹性体(1)上；扭矩和拉力弹性体1的外侧设置有4个拉力金属应变计11-14；4个拉力金属应变计11-14均匀对称分布在扭矩和拉力弹性体1左右两边且固定贴合在扭矩和拉力弹性体(1)上。

实施例二：结合图1、2或3说明本实施例，本实施例是对实施例一所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器作进一步的限定。

油井专用侧插式扭矩拉力传感器还包括传感器护套和连接螺丝，传感器护套包括扭矩弹性体护套3和拉力弹性体护套6；连接螺丝包括扭矩弹性体护套固定螺丝2和拉力弹性体护套螺丝5；扭矩和拉力弹性体1外套有扭矩弹性体护套3和拉力弹性体护套6，扭矩和拉力弹性体1与扭矩弹性体护套3之间设有空隙并通过扭矩弹性体护套固定螺丝2连接，该空隙内设有4个扭矩金属应变计7-10；拉力弹性体护套6与扭矩和拉力弹性体1之间设有空隙并通过拉力弹性体护套螺丝5连接，该空隙内设有4个拉力金属应变计11-14。

扭矩和拉力弹性体外设有传感器护套，通过连接螺丝将扭矩和拉力弹性体与传感器护套固定连接，保护扭矩和拉力弹性体不受外力的影响产生机械形变；扭矩和拉力弹性体与传感器护套之间设置的空隙用于放置金属应变计，保护金属应变计不受外界其他环境因素影响。

实施例三：结合图4说明本实施例，本实施例是对实施例二所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器作进一步的限定。

油井专用侧插式扭矩拉力传感器包括传感器连接件及引线4，扭矩弹性体护套3上固定有传感器连接件及引线4，金属应变计检测到的电压信号通过引线传输出去。

所述传感器连接件及引线4将金属应变计检测到的扭矩和拉力信号传送到由笔记本电脑I-1等组成油井计量诊断综合测试仪。油井计量诊断综合测试仪，所述的笔记本电脑I-1通过导线I-2连接无线接收天线I-3，所述的无线接收天线I-3装有接收模块，所述的接收模块接收到的信号来自于无线发射器I-4中的发射模块发出的信号，所述的无线发射器I-4连接油井专用侧插式扭矩拉力传感器I-5。

实施例四：结合图1、2和3说明本实施例，本实施例是对实施例一所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器作进一步的限定。

扭矩和拉力弹性体1内有U型缺口。根据产品形状不同，弹性体敏感部分设计安装位置与尺寸会有不同，应用范围广。由于油田油井的抽油机口与螺杆泵在工作时产生相对运动，为了测量螺杆泵、抽油机光杆的扭矩和拉力等参数，采用有U型缺口的扭矩和拉力弹性体能够与抽油机光杆与螺杆泵紧密贴合，在工作时，扭矩和拉力弹性体能够准确感知到机械形变，使测量的光杆扭矩和拉力数据更准确。

实施例五：结合图5说明本实施例，本实施例是对实施例一所述的油井专用侧插式扭矩拉力传感器作进一步的限定。

4个扭矩金属应变计7-10和4个拉力金属应变计11-14分别组成2个应变片电桥。假设一个电阻的阻值是未知的，另外三个电阻的阻值是已知的，未知电阻的电阻值随着扭矩和拉力弹性体1发生形变而变化，电压U的值已知，测得电压Uo的值，从而能求得未知电阻的阻值，确定扭矩和拉力弹性体1的形变量，最终得到扭矩和拉力值。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。