绞车信号及同步电能产生传感器的制作方法

本发明涉及录井工程领域，尤其是一种绞车信号及同步电能产生传感器。

背景技术：

录井过程中，井深数据是最为关键与重要的信息，各种录井仪、钻时仪等设备都离不开绞车传感器的数据采集支持。传统的绞车传感器需要有专用的线路与仪器的采集系统连接，为传感器提供工作电源，同时把绞车脉冲信号导入仪器采集板中；而近年出现的无线采集系统虽然与仪器之间无连接线路，但也需要有为绞车传感器供电的诸如太阳能电板类的外接电源线路，如若采用太阳能电池板提供工作电源，现场安装占用空间大，也需要布设电源线路，在日照时间短的地区或阴雨天气会出现供电中断的现象。总而言之，绞车传感器在录井仪系统中工作，无论何种传输方式，都需要有源线路的支持，不能真正做到无线工作状态。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种绞车信号及同步电能产生传感器，其采用钻机源源不断的动能来实现电能的持续产生，实现了一体化无线结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种绞车信号及同步电能产生传感器，包括动能主轴、壳体、上端盖、主动齿轮、数据脉冲齿盘、脉冲发生器、若干个从动齿轮和若干个发电机芯；

所述动能主轴与钻机绞车滚筒同轴安装，且该动能主轴穿过上端盖并能够转动地插装在壳体内，所述壳体上端开口且开口由上端盖封盖；

所述主动齿轮与动能主轴同轴安装，且该主动齿轮处于壳体内部，若干个所述从动齿轮均与主动齿轮耦合，所述从动齿轮和所述发电机芯的数量一致且两者一一对应地同轴安装在一起，若干个所述发电机芯设置在壳体内部；所述动能主轴随钻机绞车滚筒同步转动，带动主动齿轮转动，并耦合至从动齿轮，进而带动发电机芯转动并产生电能，电能由电压恒定单元处理并输入到蓄能单元存储；

所述数据脉冲齿盘与动能主轴同轴安装，且该数据脉冲齿盘处于壳体内部，所述脉冲发生器安装在壳体内壁上，且该脉冲发生器由蓄能单元提供工作电源；所述动能主轴随钻机绞车滚筒同步转动，带动数据脉冲齿盘转动并切割脉冲发生器而产生对应的绞车旋转脉冲信号，信号导入数字处理电路后进入无线发射电路，完成井深脉冲信号的无线发出。

优选地，若干个所述从动齿轮周向均布设置在主动齿轮的周围。

优选地，所述蓄能单元为锂电池组。

本发明的有益效果是：本发明采用钻机源源不断的动能来实现电能的持续产生，不需要布线支持，实现一体化无线结构，使现场工作更为可靠持续，安装与维护极其简便。

附图说明

图1为本发明绞车信号及同步电能产生传感器的主视剖切结构示意图；

图2为本发明绞车信号及同步电能产生传感器去掉的上端盖后的俯视结构示意图。

具体实施方式

本发明设计了一种能量自给、数据采集、数据无线发射一体化传感器装置。本发明设计了一体化主轴单元，其上集成了主动齿轮和数据脉冲齿盘，主动齿轮带动周围发电机芯转动，使绞车机械能转换为电能，电能由电压恒定单元处理并输入蓄能单元存储；同时，转动的数据脉冲齿盘切入脉冲发生器，产生对应的绞车旋转脉信号，信号导入数字处理电路后进入无线发射电路，完成井深脉冲信号的无线发出。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1和图2，本发明的绞车信号及同步电能产生传感器包括动能主轴1、壳体2、上端盖3、主动齿轮4、数据脉冲齿盘5、脉冲发生器6、若干个从动齿轮7和若干个发电机芯8。

所述动能主轴1与钻机绞车滚筒同轴安装，且该动能主轴1穿过上端盖3并能够转动地插装在壳体2内，所述壳体2上端开口且开口由上端盖3封盖。

所述主动齿轮4与动能主轴1同轴安装，且该主动齿轮4处于壳体2内部。若干个所述从动齿轮7均与主动齿轮4耦合，优选地，若干个所述从动齿轮7周向均布设置在主动齿轮4的周围。所述从动齿轮7和所述发电机芯8的数量一致且两者一一对应地同轴安装在一起，若干个所述发电机芯8设置在壳体2内部。所述动能主轴1随钻机绞车滚筒同步转动，带动主动齿轮4转动，并耦合至从动齿轮7，进而带动发电机芯8转动并产生电能，电能由电压恒定单元(图中未示)处理并输入到蓄能单元(图中未示)存储，优选地，所述蓄能单元为锂电池组。

所述数据脉冲齿盘5与动能主轴1同轴安装，且该数据脉冲齿盘5处于壳体2内部，所述脉冲发生器6安装在壳体2内壁上，且该脉冲发生器6由蓄能单元提供工作电源。所述动能主轴1随钻机绞车滚筒同步转动，带动数据脉冲齿盘5转动并切割脉冲发生器6而产生对应的绞车旋转脉冲信号，信号导入数字处理电路(图中未示)后进入无线发射电路(图中未示)，进入发射状态以完成井深脉冲信号的无线发出。

本发明实现了绞车传感器无源工作，不需要布线支持，实现一体化无线结构，能够真正的达到一种无线工作状态。传感器内部工作电路及数据无线传送线路的工作电源，由本体内的电能产生装置提供，其动能来自于钻机绞车的旋转动力，并由蓄能单元将电能蓄存。本发明同时具有绞车传感器的数据采集功能，结合无线传输装置，实现绞车信号的有源无线输出功能。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种绞车信号及同步电能产生传感器，其包括动能主轴、壳体、上端盖、主动齿轮、数据脉冲齿盘、脉冲发生器、若干个从动齿轮和若干个发电机芯；动能主轴随钻机绞车滚筒同步转动，带动主动齿轮转动，并耦合至从动齿轮，进而带动发电机芯转动并产生电能，电能由电压恒定单元处理并输入到蓄能单元存储；动能主轴转动同时带动数据脉冲齿盘转动并切割脉冲发生器而产生对应的绞车旋转脉冲信号，信号导入数字处理电路后进入无线发射电路，完成井深脉冲信号的无线发出。本发明采用钻机源源不断的动能来实现电能的持续产生，不需要布线支持，实现一体化无线结构，使现场工作更为可靠持续，安装与维护极其简便。

技术研发人员：刘斌;马友生;肖刚;张翔;陈悍;杨沁彤;王国霞;王灏;郑雨婧
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司
技术研发日：2018.05.21
技术公布日：2018.12.07