專利名稱:一種抽油桿位移報(bào)警器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種抽油桿位移報(bào)警器，檢測(cè)抽油桿實(shí)時(shí)高度，當(dāng)抽油桿高度低于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)報(bào)警。本實(shí)用新型的產(chǎn)品包括超聲波距離測(cè)量模塊、控制模塊、LCD顯示屏模塊、報(bào)警模塊，超聲波距離測(cè)量模塊、LCD顯示屏模塊、報(bào)警模塊與控制模塊電信號(hào)連接。超聲波距離測(cè)量模塊通過(guò)發(fā)射和接收超聲波信號(hào)，將時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為距離信號(hào)?？刂颇K將距離信號(hào)顯示在LCD顯示屏模塊上。當(dāng)抽油桿低于控制模塊內(nèi)預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)，控制模塊控制報(bào)警模塊完成光、聲報(bào)警，提醒值班人員抽油桿高度過(guò)低，存在損壞危險(xiǎn)。本實(shí)用新型使用方便，可以廣泛用于油田作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
【專利說(shuō)明】一種抽油桿位移報(bào)警器

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種位移報(bào)警器，特別涉及應(yīng)用于油田的一種抽油桿位移報(bào)敬翌m ? ft ο

【背景技術(shù)】
:
[0002]抽油桿是抽油機(jī)井的細(xì)長(zhǎng)桿件，是有桿抽油設(shè)備的重要部件。它上接光桿，下接抽油泵起傳遞動(dòng)力的作用。抽油桿通過(guò)接箍連接成抽油桿柱，上經(jīng)光桿連接抽油機(jī)，下接抽油泵柱塞，其作用是將地面抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給井下抽油泵，通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)泵油。抽油桿的運(yùn)動(dòng)大致屬于勻速運(yùn)動(dòng)，在上下死點(diǎn)會(huì)停留一定時(shí)間(一般為I秒)，以完成速度方向的調(diào)換。在此抽油桿上下運(yùn)動(dòng)期間，超聲波測(cè)距系統(tǒng)不斷測(cè)量系統(tǒng)至抽油桿上部的距離，在抽油桿一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，測(cè)量的距離會(huì)有一個(gè)最大值、一個(gè)最小值，這兩個(gè)最值之差就是所要得到的距離。抽油桿的上、下死點(diǎn)間的距離關(guān)系著抽油功率的大小。
[0003]隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，非接觸式測(cè)距以其優(yōu)越的特點(diǎn)正在逐漸代替接觸式測(cè)距，并廣泛應(yīng)用于生活、工業(yè)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。非接觸式測(cè)距一般有:超聲波測(cè)距、紅外測(cè)距、雷達(dá)測(cè)距、激光測(cè)距等等，他們各有自己的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。在這里值得一提的就是超聲波測(cè)距，與其他幾種方式相比，超聲波測(cè)距具有許多優(yōu)點(diǎn):易于定向發(fā)射、方向性好、強(qiáng)度易控制、不受光線、煙霧、電磁干擾等因素的影響等。正是基于他的這些優(yōu)點(diǎn)，超聲波測(cè)距被廣泛應(yīng)用于倒車提醒、液體高度測(cè)量、移動(dòng)機(jī)器人定位和避障、曲面檢測(cè)等領(lǐng)域。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0004]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種抽油桿位移報(bào)警器，檢測(cè)抽油桿實(shí)時(shí)高度，當(dāng)抽油桿高度低于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)報(bào)警。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種抽油桿位移報(bào)警器，包括超聲波距離測(cè)量模塊、控制模塊、LCD顯示屏模塊、報(bào)警模塊，超聲波距離測(cè)量模塊、LCD顯示屏模塊、報(bào)警模塊與控制模塊電信號(hào)連接。
[0006]所述的抽油桿位移報(bào)警器由處理器U1、超聲波測(cè)距器U2、IXD顯示器L1、發(fā)光二極管D1、蜂鳴器S1、晶振Y1、電容(:1、02、03、電阻町、1?2、1?3、1?4、1?5、三極管01、02、開(kāi)關(guān)KEYl組成，處理器Ul的型號(hào)為AT89S52，超聲波測(cè)距器U2的型號(hào)為KS109、IXD顯示器LI的型號(hào)為 LCD1602，
[0007]電容Cl與開(kāi)關(guān)KEYl并聯(lián)后，再與電阻Rl串聯(lián)，組成處理器Ul的復(fù)位電路，
[0008]電容C2、C3 一端接地，另一端連接晶振Y1，組成處理器Ul的起振電路，
[0009]處理器Ul的第10、11引腳與超聲波測(cè)距器U2連接，進(jìn)行串口通信，
[0010]處理器Ul的第2引腳連接電阻R2，電阻R2的另一端連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極連接發(fā)光二極管Dl，組成光報(bào)警電路，
[0011]處理器Ul的第3引腳連接電阻R3，電阻R2的另一端連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極連接蜂鳴器SI，組成聲報(bào)警電路，
[0012]處理器Ul 的第 4、5、21、22、23、24、25、26、27、28 引腳連接 LCD 顯示器 LI 的第 4、6、
7、8、9、10、11、12、13、14 引腳，
[0013]處理器Ul的第31、40引腳連接電源正極，第20引腳連接電源負(fù)極，
[0014]IXD顯示器LI的第3引腳連接滑動(dòng)變阻器R4，電阻R4的另一端連接電源負(fù)極，
[0015]IXD顯示器LI的第15引腳連接電阻R5，電阻R5的另一端連接電源正極。
[0016]超聲波距離測(cè)量模塊通過(guò)發(fā)射和接收超聲波信號(hào)，將時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為距離信號(hào)?？刂颇K將距離信號(hào)顯示在LCD顯示屏模塊上。當(dāng)抽油桿低于控制模塊內(nèi)預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)，控制模塊控制報(bào)警模塊完成光、聲報(bào)警，提醒值班人員抽油桿高度過(guò)低，存在損壞危險(xiǎn)。本實(shí)用新型使用方便，可以廣泛用于油田作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:1.反應(yīng)靈敏，能夠準(zhǔn)確測(cè)量抽油管的高度；2.能夠自動(dòng)報(bào)警，節(jié)約人力成本。

【附圖說(shuō)明】

:
[0018]為了易于說(shuō)明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0019]圖1本實(shí)用新型系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。
[0020]圖2本實(shí)用新型電路圖。
[0021]圖中:1_聲波距離測(cè)量模塊2-控制模塊3-1XD顯示屏模塊4_報(bào)警模塊【具體實(shí)施方式】:
[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖中示出的具體實(shí)施例來(lái)描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0023]一種抽油桿位移報(bào)警器，包括超聲波距離測(cè)量模塊1、控制模塊2、IXD顯示屏模塊
3、報(bào)警模塊4，超聲波距離測(cè)量模塊1、LCD顯示屏模塊3、報(bào)警模塊4與控制模塊2電信號(hào)連接。
[0024]上述一種抽油桿位移報(bào)警器由處理器U1、超聲波測(cè)距器U2、IXD顯示器L1、發(fā)光二極管D1、蜂鳴器S1、晶振Y1、電容(:1、02、03、電阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、三極管Q1、Q2、開(kāi)關(guān)KEYl組成，處理器Ul的型號(hào)為AT89S52，超聲波測(cè)距器U2的型號(hào)為KS109、IXD顯示器LI的型號(hào)為IXD1602，電容Cl與開(kāi)關(guān)KEYl并聯(lián)后，再與電阻Rl串聯(lián)，組成處理器Ul的復(fù)位電路，電容C2、C3 一端接地，另一端連接晶振Y1，組成處理器Ul的起振電路，處理器Ul的第10、11引腳與超聲波測(cè)距器U2連接，進(jìn)行串口通信，處理器Ul的第2引腳連接電阻R2，電阻R2的另一端連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極連接發(fā)光二極管Dl，組成光報(bào)警電路，處理器Ul的第3引腳連接電阻R3，電阻R2的另一端連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極連接蜂鳴器SI，組成聲報(bào)警電路，處理器Ul的第4、5、21、22、23、24、25、26、27,28引腳連接LCD顯示器LI的第4、6、7、8、9、10、11、12、13、14引腳，處理器Ul的第31、40引腳連接電源正極，第20引腳連接電源負(fù)極，IXD顯示器LI的第3引腳連接滑動(dòng)變阻器R4，電阻R4的另一端連接電源負(fù)極，IXD顯示器LI的第15引腳連接電阻R5，電阻R5的另一端連接電源正極。
[0025]本實(shí)用新型工作過(guò)程是:將抽油管位移報(bào)警器安裝在油井口，并位于抽油桿下方。設(shè)置抽油桿報(bào)警高度為3米。打開(kāi)抽油管位移報(bào)警器開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)上電復(fù)位，處理器Ul通過(guò)串口控制超聲波測(cè)距器U2每隔I秒鐘，向抽油桿方向發(fā)射超聲波，并接收由抽油桿返回的反射波信號(hào)。處理器Ul計(jì)算入射和反射兩個(gè)超聲波的接收時(shí)間差，換算成距離，通過(guò)第4、5、21、22、23、24、25、26、27、28引腳控制LCD顯示器LI顯示抽油桿當(dāng)前距離油井口的高度。LCD顯示器LI還記錄抽油桿高度的最大值和最小值，當(dāng)最小值小于3米，達(dá)到油桿最小報(bào)警高度時(shí)，處理器Ul控制第2、3引腳輸出高電平，三極管Ql、Q2導(dǎo)通，發(fā)光二極管Dl和蜂鳴器SI工作，實(shí)現(xiàn)光、聲報(bào)警。
[0026]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型產(chǎn)品要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種抽油桿位移報(bào)警器，主要包括超聲波距離測(cè)量模塊(I)、控制模塊(2)、IXD顯示屏模塊(3)、報(bào)警模塊(4)，超聲波距離測(cè)量模塊(1)、LCD顯示屏模塊(3)、報(bào)警模塊(4)與控制模塊(2)電信號(hào)連接，其特征在于，所述的抽油桿位移報(bào)警器由處理器U1、超聲波測(cè)距器U2、LCD顯示器L1、發(fā)光二極管Dl、蜂鳴器S1、晶振Y1、電容Cl、C2、C3、電阻Rl、R2、R3、尺4、1?5、三極管01、02、開(kāi)關(guān)1^￥1組成，處理器Ul的型號(hào)為AT89S52，超聲波測(cè)距器U2的型號(hào)為KS109、IXD顯示器LI的型號(hào)為IXD1602， 電容Cl與開(kāi)關(guān)KEYl并聯(lián)后，再與電阻Rl串聯(lián)，組成處理器Ul的復(fù)位電路， 電容C2、C3 一端接地，另一端連接晶振Y1，組成處理器Ul的起振電路， 處理器Ul的第10、11引腳與超聲波測(cè)距器U2連接，進(jìn)行串口通信， 處理器Ul的第2引腳連接電阻R2，電阻R2的另一端連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極連接發(fā)光二極管Dl，組成光報(bào)警電路， 處理器Ul的第3引腳連接電阻R3，電阻R2的另一端連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極連接蜂鳴器SI，組成聲報(bào)警電路， 處理器Ul的第4、5、21、22、23、24、25、26、27、28引腳連接LCD顯示器LI的第4、6、7、8、.9、10、11、12、13、14 引腳， 處理器Ul的第31、40引腳連接電源正極，第20引腳連接電源負(fù)極， IXD顯示器LI的第3引腳連接滑動(dòng)變阻器R4，電阻R4的另一端連接電源負(fù)極， IXD顯示器LI的第15引腳連接電阻R5，電阻R5的另一端連接電源正極。
【文檔編號(hào)】E21B17-00GK204269064SQ201420715962
【發(fā)明者】張明芹, 張宇, 李廣志 [申請(qǐng)人]黑龍江省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院