本實(shí)用新型涉及抽油機(jī)示功圖獲取設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種游梁式抽油機(jī)示功儀。

背景技術(shù)：

抽油機(jī)示功圖是抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷隨位移的變化所構(gòu)成的封閉曲線圖，能及時準(zhǔn)確地反映有桿泵抽油系統(tǒng)的工作狀況，也是油井各項(xiàng)措施安排的重要依據(jù)。游梁式抽油機(jī)獲取示功圖的設(shè)備主要是游梁式抽油機(jī)示功儀，通過游梁式抽油機(jī)示功儀采集懸點(diǎn)載荷以及位移數(shù)據(jù)來獲取示功圖。

目前游梁式抽油機(jī)示功儀主要有兩種：第一種示功儀是分體式示功儀，其分為兩部分，通過安裝在游梁的部分測量懸點(diǎn)位移，通過安裝在懸繩器與光桿之間的帶有載荷傳感器的部分測量懸點(diǎn)載荷，將測量得到的數(shù)據(jù)輸出，得到示功圖；第二種示功儀是一體式示功儀，其將測量懸點(diǎn)位移的部件、以及帶有載荷傳感器的用于測量懸點(diǎn)載荷的部件作為一個整體，安裝在抽油機(jī)懸繩器與光桿之間，獲取光桿懸點(diǎn)載荷及角位移，其中，載荷傳感器包括兩個觸點(diǎn)，通過觸點(diǎn)與光桿頂部直接接觸獲取懸點(diǎn)載荷，將該數(shù)據(jù)輸出得到示功圖。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，設(shè)計(jì)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

第一種示功儀由于分為兩部分，在安裝和維修時較費(fèi)時費(fèi)力，第一種以及第二種示功儀都將帶有載荷傳感器的部件需要安裝在懸繩器與光桿之間，通過觸點(diǎn)與光桿頂部直接接觸獲取懸點(diǎn)載荷，使得帶有載荷傳感器的部件直接承受懸點(diǎn)載荷的力，由于其承受載荷的波動較大，在突然加載、卸載的過程中可能會超過載荷傳感器的最大承受壓力極限，使測量的時候產(chǎn)生誤差，使用壽命短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種游梁式抽油機(jī)示功儀。所述技術(shù)方案如下：

一種游梁式抽油機(jī)示功儀，包括：殼體、位于所述殼體上的載荷傳感器、位于所述殼體內(nèi)的位移傳感器、單片機(jī)芯片、無線通訊模塊、電源、以及與所述殼體連接的固定組件；

通過所述固定組件將所述殼體固定于抽油機(jī)游梁上；

所述載荷傳感器包括力敏元件，所述力敏元件用于與抽油機(jī)游梁接觸。

具體地，所述殼體包括：能容納所述電源的第一空腔、與所述第一空腔連通的第二空腔。

具體地，在所述第一空腔、第二空腔與所述殼體內(nèi)壁之間設(shè)置橡膠填充物。

具體地，在所述第二空腔與所述殼體之間設(shè)置通道，所述通道起始于所述第一空腔與第二空腔的連接處，結(jié)束于所述殼體外壁。

具體地，所述示功儀還包括：用于記錄時刻的實(shí)時時鐘芯片。

具體地，所述載荷傳感器、所述位移傳感器、所述無線通訊模塊、以及所述實(shí)時時鐘芯片均與所述單片機(jī)芯片連接。

具體地，所述載荷傳感器還包括電路元件部分。

優(yōu)選地，所述載荷傳感器的電路元件部分、所述位移傳感器、所述無線通訊模塊、所述單片機(jī)芯片、以及所述實(shí)時時鐘芯片均內(nèi)嵌于電路板上。

具體地，所述電路板位于所述第二空腔內(nèi)。

具體地，所述力敏元件位于所述殼體外壁上，導(dǎo)線通過所述通道將所述力敏元件與位于所述第二空腔內(nèi)的電路元件部分連接。

具體地，所述固定組件包括帶有開口的環(huán)形鋼帶、將所述環(huán)形鋼帶的開口閉合的螺釘和螺母。

優(yōu)選地，所述殼體為圓柱形，所述環(huán)形鋼帶的最大直徑大于所述殼體的直徑，所述環(huán)形鋼帶的一部分與所述殼體外壁貼合。

優(yōu)選地，所述力敏元件面向所述環(huán)形鋼帶的開口側(cè)，并且位于所述殼體外壁上不與所述環(huán)形鋼帶貼合的部分。

優(yōu)選地，所述力敏元件為長方形，其寬度小于所述環(huán)形鋼帶的開口閉合時的最小直徑。

優(yōu)選地，所述環(huán)形鋼帶為兩條，均勻分布于所述殼體上。

優(yōu)選地，所述殼體還包括與所述殼體螺紋連接的密封蓋。

優(yōu)選地，所述位移傳感器為三軸加速度芯片。

優(yōu)選地，所述電源為電池

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本實(shí)用新型通過所述固定組件將示功儀固定于抽油機(jī)游梁上，載荷傳感器中的力敏元件可以與抽油機(jī)游梁接觸，通過檢測抽油機(jī)游梁的形變來測量懸點(diǎn)載荷，位移傳感器測量游梁的角位移，由于游梁的角位移也就是懸點(diǎn)的角位移，那么將位移傳感器固定于游梁上可以實(shí)現(xiàn)懸點(diǎn)角位移的測量，通過單片機(jī)芯片將測量得到的數(shù)據(jù)處理，最后通過無線通訊模塊將該數(shù)據(jù)輸出之后得到抽油機(jī)示功圖，解決了帶有載荷傳感器的部件直接承受懸點(diǎn)載荷的力，在突然加載、卸載的過程中可能會超過載荷傳感器的最大承受壓力極限，使測量的時候產(chǎn)生誤差，使用壽命短的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的游梁式抽油機(jī)示功儀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的游梁式抽油機(jī)示功儀不帶電路板以及電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的游梁式抽油機(jī)示功儀殼體以及固定組件的俯視圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的游梁式抽油機(jī)示功儀的單片機(jī)芯片與其他電路元件連接的連接示意圖。

其中，附圖標(biāo)記為：

1、殼體；2、載荷傳感器；3、位移傳感器；4、單片機(jī)芯片；5、無線通訊模塊；6、電源；7、固定組件；8、橡膠填充物；9、通道；10、實(shí)時時鐘芯片；11、密封蓋；12、電路板；

101、第一空腔；102、第二空腔；201、力敏元件；202、電路元件部分；701、環(huán)形鋼帶，702、螺釘；703、螺母。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

一種游梁式抽油機(jī)示功儀，參見圖1，包括：殼體1、位于所述殼體1上的載荷傳感器2、位于所述殼體1內(nèi)的位移傳感器3、單片機(jī)芯片4、無線通訊模塊5、電源6、以及與所述殼體1連接的固定組件7；

通過所述固定組件7將所述殼體1固定于抽油機(jī)游梁上；

所述載荷傳感器2包括力敏元件201，所述力敏元件201用于與抽油機(jī)游梁接觸。

本實(shí)用新型通過所述固定組件7將所述殼體1固定于抽油機(jī)游梁上，位于所述殼體1上的載荷傳感器2中的力敏元件201可以與抽油機(jī)游梁接觸，通過檢測抽油機(jī)游梁的形變來測量懸點(diǎn)載荷，位于所述殼體1內(nèi)的位移傳感器3測量游梁的角位移，由于游梁的角位移也就是懸點(diǎn)的角位移，那么將位移傳感器3固定于游梁上可以實(shí)現(xiàn)懸點(diǎn)角位移的測量，通過位于所述殼體1上的單片機(jī)芯片4將測量得到的懸點(diǎn)載荷以及懸點(diǎn)角位移數(shù)據(jù)處理，得到懸點(diǎn)載荷以及懸點(diǎn)位移數(shù)據(jù)，最后通過位于所述殼體1上的無線通訊模塊將該數(shù)據(jù)輸出傳送到例如計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備上后得到抽油機(jī)示功圖，本實(shí)用新型沒有將示功儀安裝于懸繩器上，解決了帶有載荷傳感器的部件直接承受懸點(diǎn)載荷的力，在突然加載、卸載的過程中可能會超過載荷傳感器的最大承受壓力極限，使測量的時候產(chǎn)生誤差，使用壽命短的問題。

具體地，參見圖2，所述殼體1包括：能容納所述電源6的第一空腔101、與所述第一空腔101連通的第二空腔102、以及與所述殼體1螺紋連接的密封蓋11；殼體1的作用首先是為較為脆弱的組件提供保護(hù)，通過密封蓋11以及在所述第一空腔101、第二空腔102與所述殼體1內(nèi)壁之間設(shè)置橡膠填充物8的方式，使其內(nèi)部的電源6、載荷傳感器2、位移傳感器3、單片機(jī)芯片4、無線通訊模塊5等部件在游梁移動時，不會受到很大的震動，起到了良好的保護(hù)作用。

具體地，本實(shí)用新型提供的游梁式抽油機(jī)示功儀還包括用于記錄時刻的實(shí)時時鐘芯片10，在實(shí)際使用中需要根據(jù)不同的時間監(jiān)測示功圖，實(shí)時時鐘芯片10可以將不同時間得到的示功圖數(shù)據(jù)輸出的同時進(jìn)行時間數(shù)據(jù)輸出，用以區(qū)分不同時間獲取的示功圖數(shù)據(jù)。所述載荷傳感器2、所述位移傳感器3、所述無線 通訊模塊5、以及所述實(shí)時時鐘芯片10均與所述單片機(jī)芯片4連接；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所述位移傳感器3優(yōu)選為三軸加速度芯片，所述電源6優(yōu)選為電池，在實(shí)際連接過程中，參見圖4，使用長方形電路板12將上述元件安裝在一起，將三軸加速度芯片、載荷傳感器2的電路元件部分、無線通訊模塊5、單片機(jī)芯片4、實(shí)時時鐘芯片10都內(nèi)嵌于電路板上，將三軸加速度芯片、載荷傳感器2的電路元件部分、無線通訊模塊5、實(shí)時時鐘芯片10與單片機(jī)芯片4通過導(dǎo)線和排針連接，最后將單片機(jī)芯片4與電池連接。其中，所有電路元件均可采用現(xiàn)有的已知型號，例如可以采用型號為MSP430F149的單片機(jī)芯片、型號為MMA7455的三軸加速度芯片、型號為433M的無線通訊模塊、以及型號為DS1302的實(shí)時時鐘芯片等。參見圖2，由于電路板12設(shè)置為長方形，那么第二空腔相應(yīng)的設(shè)置為長方體形，以配合電路板12的形狀。

具體地，所述載荷傳感器2還包括電路元件部分202，例如儀表放大器、電阻、可調(diào)電阻等電路元件，這些電路元件部分202與所述力敏元件201通過導(dǎo)線連接，所述力敏元件201優(yōu)選為淬火后的鋼質(zhì)材料，通過力敏元件201與待測物的接觸，通過與其連接的電路元件部分202將力敏元件的形變轉(zhuǎn)換為電信號，可以實(shí)現(xiàn)對懸點(diǎn)載荷的數(shù)據(jù)獲取。

在上文所述的實(shí)施例中，參見圖2，在所述第二空腔102與所述殼體1之間設(shè)置通道9，所述通道9起始于所述第一空腔101與第二空腔102的連接處，結(jié)束于所述殼體1外壁；所述力敏元件201位于所述殼體1外壁上，導(dǎo)線通過所述通道9將所述力敏元件201與位于所述第二空腔102內(nèi)的電路元件部分202連接。也就是說，第二空腔102為較為脆弱的組件提供保護(hù)，所述電路板12位于所述第二空腔102內(nèi)，將所有的電路板12上安裝的電路元件都安裝于第二空腔102中，由于載荷傳感器2分為兩部分構(gòu)成，需要將力敏元件201設(shè)置于殼體1外壁上，才能與殼體1外的待測物進(jìn)行接觸，從而測量待測物的形變，那么需要在殼體1與第二空腔102之間設(shè)置一個可以使導(dǎo)線通過的通道，使得位于殼體1外的力敏元件201可以與位于殼體1內(nèi)第二空腔102中的載荷傳感器2的另一部分，也就是電路元件部分202連接，從而完成對懸點(diǎn)載荷的測量。

在上文所述的實(shí)施例中，參見圖2以及圖3，所述固定組件7包括帶有開口的環(huán)形鋼帶701、將所述環(huán)形鋼帶701的開口閉合的螺釘702和螺母703。通過螺釘702和螺母703將環(huán)形鋼帶701的開口閉合，形成一個完整的可以將殼體1 以及游梁環(huán)繞并固定的鋼帶，可以實(shí)現(xiàn)將殼體1固定于游梁上。

具體地，所述殼體1優(yōu)選為圓柱形，所述環(huán)形鋼帶701的最大直徑大于所述殼體1的直徑，所述環(huán)形鋼帶701的一部分與所述殼體1外壁貼合；所述力敏元件201面向所述環(huán)形鋼帶701的開口側(cè)，并且位于所述殼體1外壁上不與所述環(huán)形鋼帶701貼合的部分；所述力敏元件201為長方形，其寬度小于所述環(huán)形鋼帶701的開口閉合時的最小直徑；環(huán)形鋼帶701將殼體1固定于游梁上的同時，也需要使力敏元件201與游梁進(jìn)行有效接觸，將力敏元件201優(yōu)選設(shè)置為長方形，增大接觸面，但其寬度應(yīng)該保證在環(huán)形鋼帶701的開口閉合時不會與環(huán)形鋼帶701接觸。

優(yōu)選地，所述環(huán)形鋼帶701為兩條，均勻分布于所述殼體1上，可以使得殼體1可以更為牢固的固定于游梁上，而在游梁移動的時候不易脫落。

上述所有可選技術(shù)方案，可以采用任意結(jié)合形成本公開的可選實(shí)施例，在此不再一一贅述。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。