[发明专利]一种钻头受力计时装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井技术领域，特别是涉及一种钻头受力计时装置。

背景技术

在石油天然气钻井工程中，由于地质条件的复杂和不确定性，钻头在钻井作业时常遇到各种载荷。如果载荷超出钻头的承受能力，将有可能引起钻头的破损，导致钻头的损坏，极大缩短钻头的寿命，降低钻井效率。

当钻头在超出额定载荷的情况下工作一定时间后，可能会对钻头造成损坏，因此衡量钻头承受载荷能力的一个重要指标是：钻头超出额定载荷的工作时间。那么，如何监测钻头超出额定载荷的工作时间就成为一个亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种钻头受力计时装置，能够监测钻头超出额定载荷的工作时间，从而能够衡量钻头承受载荷的能力。

本发明提供的一种钻头受力计时装置，包括计时存储单元和显示单元，其中，所述计时存储单元包括：

与钻头连接的压力感应与转换部件，用于将感应到的钻头压力信号转换为第一电压信号；

与所述压力感应与转换部件连接的电压放大部件，用于将所述第一电压信号放大为第二电压信号；

与所述电压放大部件连接的电压比较部件，用于比较所述第二电压信号与额定电压，并得到比较结果，其中，所述额定电压是与所述钻头的额定载荷对应的电压；

与所述电压比较部件连接的第一控制部件，用于当所述第二电压信号大于所述额定电压时开始计时；

与所述第一控制部件连接的存储部件，用于存储所述计时的结果；

所述显示单元包括：

第二控制部件，用于控制所述计时结果的读取；

显示部件，用于读取并显示所述计时结果。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，所述计时存储单元与所述显示单元之间为可拆卸式的连接。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，所述电压比较部件包括电平信号输出口，用于当所述第二电压信号大于所述额定电压时输出高电平信号，否则输出低电平信号；

所述第一控制部件包括电平信号输入口，所述第一控制部件用于当接收到所述高电平信号时开始计时，而当接收到所述低电平信号时不计时。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，所述计时存储单元还包括：与所述存储部件连接的第一接口；

所述显示单元还包括：与所述第二控制部件连接的第二接口；

所述第一接口和所述第二接口相匹配。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，所述电压比较部件包括第一输入端和第二输入端，所述第一输入端连接所述电压放大部件，所述第二输入端与电位调节部件连接，所述电位调节部件用于调节所述额定电压的大小。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，还包括第一电源，所述第一电源分别与所述压力感应与转换部件、所述电压放大部件、所述电压比较部件、所述第一控制部件和所述存储部件连接。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，还包括：电路板，用于固定所述电压放大部件、所述电压比较部件、所述第一控制部件和所述存储部件。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，还包括：设置于所述电路板、所述压力感应与转换部件和所述第一电源的外周部的密封外壳。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，所述显示单元还包括第二电源，所述第二电源分别连接所述显示部件和所述第二控制部件。

优选的，在上述钻头受力计时装置中，所述压力感应与转换部件与所述钻头之间为可拆卸式的连接。

通过上述描述可知，本发明提供的一种钻头受力计时装置，由于包括与钻头连接的压力感应与转换部件，用于将感应到的钻头压力信号转换为第一电压信号；与所述压力感应与转换部件连接的电压放大部件，用于将所述第一电压信号放大为第二电压信号；与所述电压放大部件连接的电压比较部件，用于比较所述第二电压信号与额定电压，并得到比较结果，其中，所述额定电压是与所述钻头的额定载荷对应的电压；与所述电压比较部件连接的第一控制部件，用于当所述第二电压信号大于所述额定电压时开始计时；与所述第一控制部件连接的存储部件，用于存储所述计时的结果；所述显示单元包括：第二控制部件，用于控制所述计时结果的读取；显示部件，用于读取并显示所述计时结果，因此该钻头受力计时装置能够监测钻头超出额定载荷的工作时间，从而能够衡量钻头承受载荷的能力。

附图说明