[实用新型]一种抽油机井测示功图用固定式载荷传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油工业采油工程的测试器械，特别是一种抽油机井测示功图用固定式载荷传感器，在抽油机井测示功图时使用。

背景技术

在油田开发中，抽油机井井下抽油泵的工作状况是通过示功图来了解的，示功图测试过程中，载荷传感器的精度以及工作稳定性是影响示功图质量的关键因素。传感器的漂移一直困扰油田示功图的测试工作，漂移问题是引起示功图失真的主要原因，传感器信号放大倍数线性变化将造成载荷数据数值的误差，放大倍数的非线性漂移，会造成示功图形状的改变。实际应用过程中，非线性漂移造成的示功图失真会直接影响工程技术人员对井下工况的判断而对油井采取错误的工艺措施，从而影响原油产量同时带来巨大的经济损失。目前，国内各油田在测试时使用的载荷传感器有三种：液压便携式、非液压便携式、固定式。这三种传感器在长期使用过程中，虽都存在各自的优点，但也暴露出了各自的一些缺点。便携式载荷传感器每次测量都要加载、卸载，对光杆磨损极大，测试工作量大，测试过程危险性高；不支持在线测量，无法满足数字化油田建设的要求。固定式传感器克服了便携式传感器的缺点，能够满足现有油田生产的特点，是今后传感器发展方向，但由于现有固定式传感器存在的长期加载漂移大的缺点，大规模推广应用受到了限制。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种抽油机井测示功图用固定式载荷传感器，克服现有固定式载荷传感器加载漂移大的缺陷，进一步提高示功图资料的准确性，为油田生产管理人员提供更准确的井下抽油泵的工作信息。

本技术解决方案可达上述目的：一种抽油机井测示功图用固定式载荷传感器，包括弹性体，中空。弹性体外表面粘贴有10个应变片，分别为4个横向应变片，4个纵向应变片和2个温度补偿应变片；横向应变片与纵向应变片沿弹性体圆截面间隔分布，2个温度补偿应变片贴在2个对角的纵向应变片的下方，粘贴方向与纵向应变片一致，每个应变片的中心夹角为44度至46度中的任意角度。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益的效果：测量用应变片采用四个横向应变片和四个纵向应变片。相对于现有传感器，增加了受力感应均匀性，减少了由于现场安装偏心造成的测量误差。在弹性体上增加两个专用温度补偿应变片，将它们与载荷测量用的横向应变片和纵向应变片共同连接成桥式电路，由于载荷测量用的应变片的电阻值随温度上升而增大，而温度补偿应变片的电阻值随温度上升而减小，由此构成的测量回路能自动抵消传感器由于环境温度发生变化带来的输出信号的漂移。采用低温漂、高放大倍数的集成运放，同时减少放大级数，将信号放大电路的温漂降至最低。进一步提高了示功图资料的准确性，为油田生产管理人员提供更准确的井下抽油泵的工作信息，从而为油田生产运行提供可信的参考资料。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型A-A向截面图。

图3为本实用新型的电路图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步的详述：参见附图1和图2，一种抽油机井测示功图用固定式载荷传感器，包括弹性体4，中空。弹性体4外表面粘贴有10个应变片，分别为4个横向应变片2，4个纵向应变片1和2个温度补偿应变片3；横向应变片2与纵向应变片1沿弹性体4的圆截面间隔分布，2个温度补偿应变片3贴在2个对角的纵向应变片1的下方，粘贴方向与纵向应变片1一致，也为纵向粘贴，每个应变片的中心夹角为44度至46度中的任意角度，以45度为最佳。其中纵向应变片1和横向应变片2的电阻值为350欧姆。温度补偿应变片3的粘贴方向与纵向应变片1一致，也为纵向粘贴，其电阻值为22欧姆。按图3所示，将4个纵向应变片1和4个横向应变片2以及2个温度应变片3连接成一个桥式电路U1，该电路的工作电源采用直流5V。如附图3所示，桥式电路U1经放大电路U2放大后输出，本装置可以将0-140KN的载荷直接变换成0~2.5V的电压输出。放大电路U2采用AD620集成运算放大器，放大倍数约为400倍。