專利名稱：螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速的檢測傳輸方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對螺桿泵抽油機井的檢測，具體地說是對螺桿泵抽油機井的扭矩、載 荷、轉速進行檢測的方法及裝置。
背景技術：
目前在檢測螺桿泵抽油機井的工況時，需要由載荷、扭矩、轉速傳感器和采集器兩 個產(chǎn)品組合在一起才可以檢測，采集器內(nèi)部有電池、線路板，存儲板等模塊，載荷、扭矩、轉 速傳感器長期固定在螺桿泵抽油機井上，檢測過程中，需要先將螺桿泵抽油機井停機，然后 安裝采集器，并將采集器的信號線與載荷、扭矩、轉速、傳感器連接，然后再開機運轉螺桿泵 抽油機井，才可進行檢測，檢測過程中采集器將檢測數(shù)據(jù)存儲下來，檢測完成后，還需第二 次停止螺桿泵抽油機井，取下采集器，然后再把螺桿泵抽油機井開啟，再將采集器存儲的數(shù) 據(jù)同計算機通訊回放。因此，檢測螺桿泵油井需要停井兩次才能完成。上述現(xiàn)有的檢測方 法存在的欠缺是如果油井含沙量大、油稠或工頻開機啟動扭矩大，都可能會引起螺桿泵抽 油機井桿斷、泵漏、管漏、桿管偏磨、皮帶打滑、電機啟動電流過大燒毀電機等故障，對油田 企業(yè)造成直接經(jīng)濟損失；整個檢測過程繁瑣，收集資料時間也局限于人工上井檢測，工作量 大，檢測資料不能實時反映等，限制了螺桿泵抽油機井的采油工藝分析工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速的檢測傳輸方法及 裝置，該檢測傳輸方法及裝置可實現(xiàn)在螺桿泵抽油機井不停機的狀態(tài)下，對其光桿進行扭 矩、載荷、轉速的檢測和傳輸。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速的檢測傳輸方法 采用的方案為由太陽能采集裝置對檢測系統(tǒng)供電，在螺桿泵抽油機井運行中，由扭矩載荷 傳感器采集螺桿泵抽油機井光桿的扭矩、載荷參數(shù)，由轉速傳感器采集螺桿泵抽油機井光 桿的轉速參數(shù)；將扭矩、載荷參數(shù)進行信號調(diào)理，將轉速參數(shù)進行信號調(diào)理；將調(diào)理后的扭 矩、載荷及轉速參數(shù)進行數(shù)據(jù)運算處理；然后將經(jīng)數(shù)據(jù)運算處理后的數(shù)據(jù)儲存、或進行無線 傳輸。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速的檢測傳輸裝置 為它具有一殼體，殼體上裝有扭矩載荷傳感器，扭矩載荷傳感器的兩端分別從殼體的上下 兩端伸出，殼體一側上裝有轉速傳感器，殼體的外側裝有太陽能采集板和無線發(fā)射天線，在 殼體內(nèi)設有蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運算處理模塊、存儲模塊、無線收發(fā) 模塊，太陽能采集板的輸出端與蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，蓄電池的輸出端與電 源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，電源穩(wěn)壓模塊的輸出端與扭矩載荷傳感器、轉速傳感器、信號調(diào) 理模塊、數(shù)據(jù)運算處理模塊及無線收發(fā)模塊的電源輸入端相接，扭矩載荷傳感器、轉速傳感 器的信號輸出端與信號調(diào)理模塊的信號輸入端相接，信號調(diào)理模塊的信號輸出端與數(shù)據(jù)運 算處理模塊的信號輸入端相接，數(shù)據(jù)運算處理模塊的輸出端與存儲模塊、無線收發(fā)模塊的輸入端相接，無線收發(fā)模塊的輸出端與無線發(fā)射天線相接。本發(fā)明提供的檢測傳輸方法采用不停機檢測，能夠實時監(jiān)控螺桿泵抽油井的運轉 情況，實現(xiàn)準確檢測并診斷螺桿泵抽油機井桿斷、泵漏、管漏、光桿斷及桿管偏磨等故障，確 保了診斷的準確率。本發(fā)明提供的檢測傳輸裝置安裝在螺桿泵抽油機井上，可實現(xiàn)在不停機的狀態(tài) 下，對螺桿泵抽油機井的扭矩、載荷、轉速進行檢測及傳輸，確保了檢測的安全性、可靠性、 實時性。本發(fā)明提供的方法合理性、可靠性好；本發(fā)明提供的裝置結構合理、性能可靠，檢 測的實時性、準確性好。


圖1本發(fā)明提供的檢測傳輸裝置的一實施例的結構示意圖；圖2圖1的A-A剖視圖；圖3本發(fā)明提供的檢測傳輸裝置的一實施例的電路原理框圖。
具體實施例方式以下結合實施例及附圖進一步說明本發(fā)明。參見圖1、圖2本發(fā)明提供的螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速檢測傳輸裝置具有一殼體1，殼體 1上裝有扭矩載荷傳感器5，扭矩載荷傳感器5的兩端分別從殼體1的上下兩端伸出，扭矩 載荷傳感器5的兩端分別具有“U”形的卡口 5a、卡口 5b，殼體1 一側上裝有轉速傳感器2， 殼體1的外側裝有太陽能采集板3和無線發(fā)射天線4。在殼體1內(nèi)設有蓄電池6和線路板 總成模塊7，線路板總成模塊7由電源穩(wěn)壓模塊、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運算處理模塊、存儲模 塊、無線收發(fā)模塊組成。所述的電源穩(wěn)壓模塊、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運算處理模塊、存儲模 塊、無線收發(fā)模塊的構成為現(xiàn)有常規(guī)技術。參見圖2為確保本檢測傳輸裝置能夠充分采集到太陽的能量，在殼體1相對的兩側各裝有 一太陽能采集板3，兩太陽能采集板3相向傾斜，以最大效率的采集太陽能。參見圖3太陽能采集板的輸出端與蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，蓄電池的輸出端 與電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，電源穩(wěn)壓模塊的輸出端與扭矩載荷傳感器、轉速傳感器、信 號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運算處理模塊及無線收發(fā)模塊的電源輸入端相接，扭矩載荷傳感器、轉速 傳感器的信號輸出端與信號調(diào)理模塊的信號輸入端相接，信號調(diào)理模塊的信號輸出端與數(shù) 據(jù)運算處理模塊的信號輸入端相接，數(shù)據(jù)運算處理模塊的輸出端與存儲模塊、無線收發(fā)模 塊的輸入端相接，無線收發(fā)模塊的輸出端與無線發(fā)射天線相接。結合圖1、圖2可見，將扭矩載荷傳感器5兩端“U”的形卡口 5a、卡口 5b，分別與螺 桿泵抽油機井的光桿方卡子及驅動裝置的驅動頭相接，在螺桿泵抽油機井的運行中，即可 對抽油機螺桿泵進行扭矩、載荷、轉速的不停機檢測。其中扭矩載荷傳感器5用于獲得螺桿 泵抽油機井光桿的扭矩、載荷數(shù)據(jù)，轉速傳感器2用于獲得螺桿泵抽油機井光桿的轉速數(shù)據(jù)。由圖3可見，本發(fā)明提供抽油機螺桿泵扭矩、載荷、轉速檢測傳輸裝置的工作原理 為太陽能采集板將采集到的光能轉換成電能給蓄電池充電存儲電能以備用，不管是否有 無太陽，蓄電池始終給電源穩(wěn)壓模塊提供電源；電源穩(wěn)壓模塊經(jīng)過二次穩(wěn)壓，分別給載荷扭 矩傳感器、轉速傳感器，數(shù)據(jù)運算處理模塊，無線收發(fā)模塊提供穩(wěn)壓電源。平常在不檢測狀 態(tài)下，數(shù)據(jù)運算處理模塊控制電源穩(wěn)壓模塊處于關閉狀態(tài)，整個系統(tǒng)都處于低功耗狀態(tài)，電 源穩(wěn)壓模塊不提供二次穩(wěn)壓電源，此時太陽能采集板轉化的電能，源源不斷的給蓄電池充 電，當需要檢測的狀態(tài)，數(shù)據(jù)運算處理模塊處于開啟狀態(tài)，整個系統(tǒng)正常工作，此時電源穩(wěn) 壓模塊才會提供二次穩(wěn)壓電源。在檢測狀態(tài)下，電源穩(wěn)壓模塊給載荷扭矩傳感器、轉速傳感 器、數(shù)據(jù)運算處理模塊、無線收發(fā)模塊供電，載荷扭矩傳感器采集到的載荷信號、扭矩信號， 轉速傳感器采集到的轉速信號經(jīng)過信號調(diào)理模塊二次處理，成為標準信號后提供給數(shù)據(jù)運 算處理模塊，數(shù)據(jù)運算處理模塊經(jīng)過大量數(shù)據(jù)計算處理并且存儲，需要通訊時，數(shù)據(jù)運算處 理模塊把存儲的數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)模塊發(fā)送出數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的方法和裝置可以實現(xiàn)螺桿泵抽油機井光桿扭矩異常報警及自動停 井功能，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳和油井診斷，可以為實現(xiàn)“油田數(shù)字化無線物聯(lián)網(wǎng)”提供實時工 況數(shù)據(jù)，這些功能可以降低螺桿泵燒泵，桿斷等事故，極大的降低生產(chǎn)事故，減少油田企業(yè) 經(jīng)濟損失。本發(fā)明提供的裝置設計合理，小巧耐用，實現(xiàn)了螺桿泵抽油機井光桿載荷、光桿 扭矩、光桿轉速三個參數(shù)同時遠距離傳給數(shù)據(jù)接收設備，給實時監(jiān)測螺桿泵抽油機井預警 系統(tǒng)提供了基礎數(shù)據(jù)。
權利要求
1.螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速的檢測傳輸方法，其特征在于由太陽能采集裝置 對檢測系統(tǒng)供電，在螺桿泵抽油機井的運行中，由扭矩載荷傳感器采集螺桿泵抽油機井光 桿的扭矩、載荷參數(shù)，由轉速傳感器采集螺桿泵抽油機井光桿的轉速參數(shù)；將扭矩、載荷參 數(shù)進行信號調(diào)理，將轉速參數(shù)進行信號調(diào)理；將調(diào)理后的扭矩、載荷及轉速參數(shù)進行數(shù)據(jù)運 算處理；然后將經(jīng)數(shù)據(jù)運算處理后的數(shù)據(jù)儲存、或進行無線傳輸。
2.一種螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速檢測傳輸裝置，它具有一殼體，殼體上裝有扭 矩載荷傳感器，扭矩載荷傳感器的兩端分別從殼體的上下兩端伸出，殼體一側上裝有轉速 傳感器，其特征在于殼體的外側裝有太陽能采集板和無線發(fā)射天線，在殼體內(nèi)設有蓄電 池、電源穩(wěn)壓模塊、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運算處理模塊、存儲模塊、無線收發(fā)模塊，太陽能采 集板的輸出端與蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊的輸入端相接，蓄電池的輸出端與電源穩(wěn)壓模塊的 輸入端相接，電源穩(wěn)壓模塊的輸出端與扭矩載荷傳感器、轉速傳感器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù) 運算處理模塊及無線收發(fā)模塊的電源輸入端相接，扭矩載荷傳感器、轉速傳感器的信號輸 出端與信號調(diào)理模塊的信號輸入端相接，信號調(diào)理模塊的信號輸出端與數(shù)據(jù)運算處理模塊 的信號輸入端相接，數(shù)據(jù)運算處理模塊的輸出端與存儲模塊、無線收發(fā)模塊的輸入端相接， 無線收發(fā)模塊的輸出端與無線發(fā)射天線相接。
3.根據(jù)權利要求2所述的螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速檢測傳輸裝置，其特征在 于在殼體相對的兩側各裝有一太陽能采集板，兩太陽能采集板相向傾斜。
4.根據(jù)權利要求2所述的螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速檢測傳輸裝置，其特征在 于扭矩載荷傳感器的兩端分別具有“U”形的卡口。
全文摘要
螺桿泵抽油機井扭矩、載荷、轉速的檢測傳輸方法，在螺桿泵抽油機井的運行中，采集螺桿泵抽油機井光桿的扭矩、載荷、轉速參數(shù)，將扭矩、載荷、轉速參數(shù)進行信號調(diào)理后進行數(shù)據(jù)運算處理，然后將經(jīng)數(shù)據(jù)運算處理后的數(shù)據(jù)儲存、或進行無線傳輸。實現(xiàn)該方法的裝置為一殼體上裝有太陽能采集板、扭矩載荷傳感器、轉速傳感器和無線發(fā)射天線，殼體內(nèi)設有蓄電池、電源穩(wěn)壓模塊、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)運算處理模塊、存儲模塊、無線收發(fā)模塊。本發(fā)明提供的方法能夠實時監(jiān)控螺桿泵抽油井的運轉情況，確保了診斷的準確率；本發(fā)明提供的裝置可實現(xiàn)在不停機、無人為干預的條件下，對螺桿泵的扭矩、載荷、轉速進行檢測，確保了檢測的安全性、可靠性、實時性。
文檔編號G01P3/00GK102141454SQ201010617128
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者李劍, 王銳, 陳明業(yè), 陳蕩, 陳虹 申請人:蚌埠日月儀器研究所有限公司