[实用新型]一种滚轮式抽油机位移采集装置

说明书

一种滚轮式抽油机位移采集装置，其特征在于，包括壳体单元、可调支架单元和位移计量单元，底部壳体单元为将本装置固定安装在抽油机上提供基体，可调支架单元与底部壳体单元固定在一起，通过回位簧和调节螺杆的设计使得计量轮支架与底部壳体间的连接可做申缩调节，以便计量轮能更方便接触到待测量的参照物。位移计量单元通过计量轮的滚动带动光电编码器利用光电转换的原理将传动轴上的机械几何位移量转换成脉冲数字量，以备需要该数据的人员或设备编辑和处理。本实用新型实现方式简单，且具有适应性强，安装方便，检测精度高，可靠性高的特点。

技术领域

本实用新型涉及检测装置领域，尤其涉及一种滚轮式抽油机位移采集装置。

背景技术

目前，油田地面采油主要采用有杆式机械采油方式，有杆泵抽油机井地面示功图及电功图的测取是抽油机井日常生产管理的一个重要组成部分，是分析、诊断抽油井工况的一项关键指标，同时也是利用示功图进行产液量计量的数据来源。示功图是由抽油机井一个汲排油周期内的多组位移和载荷点组成的，电功图是由抽油机井一个汲排油周期内的多组位移和电功率点组成的。因此，油井位移数据的采集是示功图和电功图采集的关键，也是难点。现有的位移采集装置大多采用拉线位移传感器、加速度传感器或者图像检测等技术方式进行位移数据的采集。但是这几种测量手段都有不同缺陷，拉线位移不适于长期固定在抽油机上工作；加速度传感器获取的位移精度较低，且不适于冲次较低的抽油机井；安装在抽油机井光杆上随光杆运动的摄像头读取的外界的图像变化较大，难以准确识别，数值误差较大。这些技术缺陷在实际应用中会导致测量结果不准确，影响人们对抽油机工作状态及性能的判断，严重者会影响设备的正常工作状态，导致设备损坏等。

发明内容

本实用新型目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种滚轮式抽油机位移采集装置，以解决在抽油机工作时实时、准确的采集油井位移数据的问题，从而克服现有技术的不足。

本实用新型采用的技术方案为：一种滚轮式抽油机位移采集装置，包括固定底座、凹槽、磁铁、壳体、紧固螺母、调节螺杆、回位簧、计量轮支架、计量轮、传动轴、编码器支架、编码器、编码器护壳，其中固定底座、凹槽、磁铁、壳体和紧固螺母组成的壳体单元为将本装置固定安装在抽油机上提供基体，调节螺杆、回位簧和计量轮支架组成的可调支架单元与壳体单元固定在一起，通过回位簧和调节螺杆的设计使得计量轮支架与壳体间的连接可做申缩调节，以便计量轮能在不同机型的抽油机上更方便接触到待测量的参照物。计量轮、传动轴、编码器支架、编码器和编码器护壳组成的位移计量单元通过计量轮的滚动带动光电编码器利用光电转换的原理将传动轴上的机械几何位移转换成脉冲信号，并将数据传送至相关需要该数据的人员或设备处。其采集及计算位移步骤如下：

1）找到合适的安装位置，将本实用新型装置安装到抽油井上，安装位置应满足以下条件：

a、在一个汲排油周期内可正确反映抽油机光杆的全部位移活动；

b、安装位置位于活动部分或者在活动部分相邻的静止装置上，本实用新型装置安装好后在可调支架单元的调节范围内计量轮外缘可接触到抽油机光杆，或是与活动部分在光杆位移活动量程内平行的静止装置等要求。

2）利用调节螺杆调节计量轮支架位置，使得计量轮外缘切实接触到抽油机光杆，或是在光杆位移活动量程内与活动部分平行的静止装置。

3）在抽油机工作状态下，光杆进行位移活动时计量轮通过接触也在同步滚动，同时通过传动轴带动光电编码器转动相应圈数，这样就实现了机械运动量值向电脉冲信号的转换。

4）光电编码器连接有四芯线，其中两根为电源线，另两根为脉冲信号线A、B，当光电编码器传动轴每转动一圈A、B两根线都产生脉冲输出，两相脉冲相差90度相位角，由此可测出光电编码器转动方向，如果A相脉冲比B相脉冲超前则为正转，否则为反转。

5）光电编码器的转动方向是位移检测的起止信号，在光电编码器的转动方向两次换向的时间周期内编码器的转动圈数就反映了本周期光杆上行或下行的位移距离。