一種游梁式抽油機傾角傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種傳感器,具體涉及一種游梁式抽油機傾角傳感器。該傳感器，包括殼體、擺球、增速器、光柵碼盤和磁鐵。殼體底部安裝有磁鐵；殼體內(nèi)裝有增速器，增速器由安裝架、一級齒輪、二級齒輪、二級介輪、三級齒輪、三級介輪和輸出齒輪構(gòu)成；一級齒輪的齒輪軸上裝有擺球；輸出齒輪的齒輪軸端頭安裝有光柵碼盤。本實用新型通過多級齒輪的傳動使光柵碼盤高速轉(zhuǎn)動，并通過光耦檢測裝置捕捉光柵碼盤轉(zhuǎn)動的柵齒個數(shù)信息，由此通過計算得到游梁傾角高精度實時測量的信息。具有結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高、性能穩(wěn)定，且價格低廉，對測量角度范圍沒有限制的特點，特別適用于測量并分析游梁式抽油機驢頭懸點位移使用。
【專利說明】一種游梁式抽油機傾角傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感器，具體涉及一種游梁式抽油機傾角傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]游梁式抽油機在目前石油開采中應(yīng)用最為廣泛，而測量并分析游梁式抽油機驢頭懸點位移是一項重要的研究課題。目前測量并分析游梁式抽油機驢頭懸點位移的方式，一是拉線式傳感器來直接測量懸點位移的常規(guī)方式，這種方式由于精度低，壽命短，在油田上已不適用。二是采用傾角傳感器來測量游梁繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度，再將傾角乘以驢頭圓弧曲率半徑即可得到懸點位移。但這種動態(tài)傾角傳感器是基于MEMS技術(shù)將陀螺儀和加速度計的傳感器，雖然精度高，但由于技術(shù)含量太高導(dǎo)致價格昂貴且測量范圍有限制(一般在±60度)。因此，針對游梁動態(tài)傾角測量，有必要研發(fā)一種測量角度變化時無范圍限制，且成本低，精度高的傾角傳感器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于:提供一種結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高、性能穩(wěn)定、且無范圍限制，價格低廉，以實現(xiàn)游梁傾角高精度實時測量的游梁式抽油機傾角傳感器。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種游梁式抽油機傾角傳感器，包括殼體、擺球、增速器、光柵碼盤和磁鐵；其特征在于:殼體底部安裝有磁鐵；殼體內(nèi)裝有增速器，所述的增速器由安裝架、一級齒輪、二級齒輪、二級介輪、三級齒輪、三級介輪和輸出齒輪構(gòu)成；階梯狀的安裝架上由上至下依次通過齒輪軸安裝有一級齒輪、二級齒輪、二級介輪、三級齒輪、三級介輪和輸出齒輪，二級齒輪與二級介輪之間和三級齒輪與三級介輪之間分別為同軸安裝；一級齒輪與二級介輪嚙合連接；二級齒輪與三級介輪嚙合連接；三級齒輪與輸出齒輪嚙合連接；一級齒輪的齒輪軸上通過曲連桿安裝有擺球；輸出齒輪的齒輪軸端頭安裝有光柵碼盤，光柵碼盤下方安裝有光耦檢測裝置。
[0006]所述的光耦檢測裝置由紅外發(fā)光二極管和光電探頭構(gòu)成，紅外發(fā)光二極管和光電探頭分別置于光柵碼盤兩側(cè)。
[0007]本實用新型的有益在于:
[0008]該游梁式抽油機傾角傳感器工作時，通過多級齒輪的傳動使光柵碼盤高速轉(zhuǎn)動，并通過光耦檢測裝置捕捉光柵碼盤轉(zhuǎn)動的柵齒個數(shù)信息，由此通過計算得到游梁傾角高精度實時測量的信息。該游梁式抽油機傾角傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高、性能穩(wěn)定，且價格低廉的特點，對測量角度范圍沒有限制，同時，該游梁式抽油機傾角傳感器具有方便安裝的優(yōu)點，安裝時通過磁鐵直接吸附在游梁表面即可，對安裝方向沒有要求，不需要調(diào)節(jié)平衡。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實用新型的安裝示意圖。
[0011]圖中:1、殼體，2、擺球，3、光柵碼盤，4、磁鐵，5、安裝架，6、一級齒輪，7、二級齒輪，
8、二級介輪，9、三級齒輪，10，三級介輪，11、輸出齒輪，12、紅外發(fā)光二極管，13、光電探頭，
14、游梁，15、曲連桿。

【具體實施方式】
[0012]該游梁式抽油機傾角傳感器包括殼體1、擺球2、增速器、光柵碼盤3和磁鐵4。殼體I底部安裝有磁鐵4 ;殼體I內(nèi)裝有增速器。增速器由安裝架5、一級齒輪6、二級齒輪7、二級介輪8、三級齒輪9、三級介輪10和輸出齒輪11構(gòu)成。階梯狀的安裝架I上由上至下依次通過齒輪軸安裝有一級齒輪6、二級齒輪7、二級介輪8、三級齒輪9、三級介輪10和輸出齒輪11，二級齒輪7與二級介輪8之間和三級齒輪9與三級介輪10之間分別為同軸安裝。其中，一級齒輪6與二級介輪8嚙合連接；二級齒輪7與三級介輪10嚙合連接；三級齒輪9與輸出齒輪11嚙合連接。一級齒輪6的齒輪軸上通過曲連桿15安裝有擺球2 ;輸出齒輪11的齒輪軸端頭安裝有光柵碼盤3，光柵碼盤3下方安裝有光耦檢測裝置。光耦檢測裝置由紅外發(fā)光二極管12和光電探頭13構(gòu)成，紅外發(fā)光二極管12和光電探頭13分別置于光柵碼盤兩側(cè)。
[0013]該游梁式抽油機傾角傳感器安裝時通過磁鐵4直接吸附在游梁14表面即可，該傳感器對安裝方向沒有要求，不需要調(diào)節(jié)平衡。工作時，游梁14擺動時所產(chǎn)生的動力帶動擺球2左右擺動，擺球2由此在重力作用下通過曲連桿15帶動一級齒輪6正反轉(zhuǎn)動，然后通過各級齒輪和介輪的轉(zhuǎn)換增速，最終帶動轉(zhuǎn)動光柵碼盤3高速轉(zhuǎn)動。
[0014]光柵碼盤3在高速轉(zhuǎn)動的同時，由分別置于光柵碼盤3兩側(cè)的紅外發(fā)光二極管12和光電探頭13，將捕捉的光柵碼盤3轉(zhuǎn)動的柵齒個數(shù)信息經(jīng)處理后上傳至計算機；通過計算得到位移，速度及加速度信息。從而得到游梁傾角高精度實時測量信息。該游梁式抽油機傾角傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高、性能穩(wěn)定，且價格低廉的特點，對測量角度范圍沒有限制。特別適用于測量并分析游梁式抽油機驢頭懸點位移使用。
[0015]本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本實用新型構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種游梁式抽油機傾角傳感器，包括殼體(I)、擺球(2)、增速器、光柵碼盤(3)和磁鐵(4);其特征在于:殼體(I)底部安裝有磁鐵(4);殼體(I)內(nèi)裝有增速器，所述的增速器由安裝架(5)、一級齒輪(6)、二級齒輪(7)、二級介輪(8)、三級齒輪(9)、三級介輪(10)和輸出齒輪(11)構(gòu)成；階梯狀的安裝架(5 )上由上至下依次通過齒輪軸安裝有一級齒輪(6 )、二級齒輪(7)、二級介輪(8)、三級齒輪(9)、三級介輪(10)和輸出齒輪(11)，二級齒輪(7)與二級介輪(8)之間和三級齒輪(9)與三級介輪(10)之間分別為同軸安裝；一級齒輪(6)與二級介輪(8)嚙合連接；二級齒輪(7)與三級介輪(10)嚙合連接；三級齒輪(9)與輸出齒輪(11)嚙合連接；一級齒輪(6)的齒輪軸上通過曲連桿(15)安裝有擺球(2);輸出齒輪(11)的齒輪軸端頭安裝有光柵碼盤(3 )，光柵碼盤(3 )下方安裝有光耦檢測裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種游梁式抽油機傾角傳感器，其特征在于:所述的光耦檢測裝置由紅外發(fā)光二極管(12)和光電探頭(13)構(gòu)成，紅外發(fā)光二極管(12)和光電探頭(13)分別置于光柵碼盤(30兩側(cè)。
【文檔編號】G01C9/00GK203929063SQ201420368290
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月6日
【發(fā)明者】唐靈俊, 楊旸, 周思柱, 李寧 申請人:長江大學(xué)