[实用新型]一种采油场抽油机功图测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物体荷重信号、位移信号的采集的装置，具体涉及一种用于采集采油场抽油机光杆做功情况的装置。

背景技术

目前，油田使用的大多为游梁式抽油机，其工作时电动机将高速旋转的动力通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄作低速运动。曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下摆动，挂在驴头上的悬绳器带动抽油杆作上下往复运动。为了适应采油技术的发展，在石油采集过程中，油田抽油机的抽油杆的功图的测量方法通常为拉绳式，其安装维护都不方便。其余的采用激光，超声波测距则对电源功耗要求较大，无法适应井场长期工作，设备成本高维护成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种采油场抽油机功图测量装置，能够及时有效的采集抽油机抽油过程中抽油杆的荷重与位移信号，并具有防水、防盗、防尘、装卸方便等特点，采用了太阳能电池板、极低功耗的加速度传感器，使功图的测量简单又精准，设备安装便捷、使用方便、维护方便、性能稳定。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种采油场抽油机功图测量装置，其特点是，该装置包含：

设置在抽油机上的传感器单元；

设置在抽油机的抽油杆上的激光标定单元；

上述的传感器单元包含载荷传感器，固定在载荷传感器上的外罩，架设在外罩顶面上的太阳能电池板，夹设在外罩顶面与太阳能电池板之间的第一电池，设置在外罩底部的天线，以及设置在外罩内的电路模块；

上述的载荷传感器固定在抽油机上；载荷传感器上设有通孔，抽油杆套设在载荷传感器的通孔中；

太阳能电池板的输出端与第一电池电路连接；

上述的激光标定单元包含底座，分别设置在底座上的激光传感器、升压电路和第二电池，以及通过连杆连接底座的抽油杆固定片；

该抽油杆固定片固定在抽油杆上。

上述的电路模块包含：

单片机；

与单片机的输入端电路连接的存储器、时钟芯片、整形电路；

与单片机的输入端电路连接的载荷信号放大电路，其输入端电路连接载荷传感器；

与单片机的输入端电路连接的激光信号放大电路，其输入端电路连接激光传感器；

与单片机的输出端电路连接的无线通讯模块，其输出端电路连接所述的天线； 

连接整形电路输入端的滤波隔直电路；

连接滤波隔直电路输入端的加速度传感器；以及，

电源变换电路，其输入端电路连接上述的第一电池；其输出端电路连接单片机、存储器、时钟芯片、整形电路、载荷信号放大电路、激光信号放大电路、无线通讯模块、滤波隔直电路、加速度传感器。

上述的第二电池的输出端电路连接升压电路；该升压电路的输出端电路连接激光传感器。

上述的底座的各个顶角上设有垂直调整螺母。

上述的太阳能电池板相对于水平面设有15°的夹角。

上述的第一电池和第二电池采用可充放电锂电池。

本实用新型的传感器单元和激光标定单元安装于抽油机，安装完成后装置启动，加速度传感器测得的加速度信号经滤波整形后得到脉冲信号发送至单片机，单片机结合激光标定单元的激光信号，记录了抽油杆从起点至起点的位移信号的变化，标定完成后取下激光标定单元。

荷载传感器采集载荷信号，经荷载信号放大电路放大后传输至单片机，单片机采集载荷信号，采集完的信号存储于存储器中。功图测量完毕后可通过无线通讯模块将测量结果发送至后续设备，根据位移信号与载荷信号绘制功图。

本实用新型一种采油场抽油机功图测量装置和现有技术相比，其优点在于，采用太阳能电池板加锂电池的方式进行供电，使该装置安装便捷、并满足节能要求；

采用无线通讯模块进行控制与数据传输，使该装置组网方便，节约有色金属资源；

采用加速度传感器测量抽油杆上下运动过程中加速度方向的改变点，从而测定抽油杆的上下运动周期，该电路简单实用；

采用激光测距标定单元对抽油杆上下运动的行程进行精确测定即精确测定做功位移，该单元在标定完成后即可取下，使用简单、测量精准。

附图说明

图1为本实用新型一种采油场抽油机功图测量装置的传感器单元的结构示意图；

图2为本实用新型一种采油场抽油机功图测量装置的传感器单元的仰视图；

图3为本实用新型一种采油场抽油机功图测量装置的传感器单元的安装示意图；

图4为本实用新型一种采油场抽油机功图测量装置的激光标定单元的结构示意图；