本發(fā)明屬于石油開采監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種齒條式抽油機(jī)位移采集校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)：

齒條式抽油機(jī)通過異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒條做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)采油。目前，此種類型的抽油機(jī)在工作過程中，需要實(shí)時(shí)檢測齒條的位移數(shù)據(jù)，當(dāng)齒條向上運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)需要換向，使齒條向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)齒條向下運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)再次換向，使齒條向上運(yùn)動(dòng)，如此周而復(fù)始的工作。針對(duì)此種工作模式，齒條的位移情況主要通過編碼器來采集，根據(jù)檢測原理，編碼器可分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式，根據(jù)刻度方法及信號(hào)輸出形式，可分為增量式、絕對(duì)式以及混合式三種，無論采用哪種編碼器，在使用中暴露出很多缺陷，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）發(fā)射裝置或接受裝置因機(jī)械震動(dòng)等原因而引起的移位或偏移，導(dǎo)致接收裝置不能可靠的接收到光信號(hào)，而不能產(chǎn)生電信號(hào)；

（2）因檢測裝置安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，受生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境因素影響導(dǎo)致檢測裝置不能可靠的工作。如安裝部位溫度高、濕度大，導(dǎo)致檢測裝置內(nèi)部的電子元件特性改變或損壞；

（3）生產(chǎn)現(xiàn)場的各種電磁干擾源，對(duì)檢測裝置產(chǎn)生的干擾，導(dǎo)致檢測裝置輸出波形發(fā)生畸變失真，使系統(tǒng)誤動(dòng)或引發(fā)生產(chǎn)事故。

由于編碼器在實(shí)際使用中存在以上缺陷，應(yīng)用在齒條式抽油機(jī)時(shí)，容易導(dǎo)致測量的位移數(shù)據(jù)與理論位移數(shù)據(jù)相差較大，導(dǎo)致齒條從工作筒中脫出或者掉入油井中，引發(fā)生產(chǎn)事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種齒條式抽油機(jī)位移采集校準(zhǔn)方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種齒條式抽油機(jī)位移采集校準(zhǔn)方法，包括控制器與變頻器連接通信，變頻器接收控制器指令控制抽油機(jī)異步電動(dòng)機(jī)，控制器與編碼器連接通信，獲取抽油機(jī)齒條位移數(shù)據(jù)，安裝位置探測器，與控制器連接，使位置探測器與抽油機(jī)減速箱輸出軸、齒條垂直方向的中心在同一水平高度，其校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)原理為：在抽油機(jī)運(yùn)行過程中，齒條做上、下往復(fù)周期性運(yùn)動(dòng)，控制器通過位置探測器實(shí)時(shí)檢測齒條垂直方向的中心點(diǎn)，檢測到齒條垂直方向的中心點(diǎn)時(shí)，控制器將通過編碼器采集到的脈沖數(shù)置零。

所述的位置探測器優(yōu)先采用霍爾傳感器，也可采用拉線、接近開關(guān)。

所述的編碼器旋轉(zhuǎn)軸與減速箱輸出軸為同心圓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：采用本發(fā)明，抽油機(jī)每周期對(duì)齒條位移自動(dòng)校準(zhǔn)三次，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，防止發(fā)生安全生產(chǎn)事故；設(shè)備安裝簡單，便于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為一種齒條式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一種齒條式抽油機(jī)位移采集校準(zhǔn)方法結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為一種齒條式抽油機(jī)位移采集校準(zhǔn)方法應(yīng)用說明，其中，圖3a 抽油機(jī)齒條在初始位置；圖3b 抽油機(jī)齒條在下死點(diǎn)位置；圖3c 抽油機(jī)齒條在上死點(diǎn)位置。

其中：1為齒條、2為齒輪箱殼體、3為減速箱輸出軸、4為減速箱、5為抽油桿、6為異步電動(dòng)機(jī)、7為位置探測器、8為控制器、9為變頻器、10為編碼器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種齒條式抽油機(jī)位移采集校準(zhǔn)方法，包括控制器8與變頻器9連接通信，所述變頻器9接收控制器8指令控制抽油機(jī)異步電動(dòng)機(jī)6，控制器8與編碼器10連接通信，獲取抽油機(jī)齒條1位移數(shù)據(jù)，安裝位置探測器7與控制器8連接，使位置探測器7與抽油機(jī)減速箱輸出軸3、齒條1垂直方向的中心在同一水平高度。

其校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)原理為：在抽油機(jī)運(yùn)行過程中，齒條1做上、下往復(fù)周期性運(yùn)動(dòng)，控制器8通過位置探測器7實(shí)時(shí)檢測齒條1垂直方向的中心點(diǎn)，檢測到齒條1垂直方向的中心點(diǎn)時(shí)，控制器8將通過編碼器10采集到的脈沖數(shù)置零。

所述的位置探測器7采用霍爾傳感器、拉線、接近開關(guān)。

所述的編碼器10旋轉(zhuǎn)軸與減速箱輸出軸3為同心圓。

所述的異步電動(dòng)機(jī)6通過減速箱4降低旋轉(zhuǎn)速度，異步電動(dòng)機(jī)6的機(jī)械能傳遞至減速箱輸出軸3，減速箱輸出軸3、齒輪位于齒輪箱殼體2內(nèi)部，齒輪與齒條1連接，減速箱輸出軸3與齒輪連接，在齒輪箱殼體2內(nèi)部，齒輪與齒條1連接，通過齒輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)齒條1的上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，齒條1與抽油桿5通過機(jī)械連接，在異步電動(dòng)機(jī)6的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)地面采油。

如圖3a所示在齒輪箱殼體2內(nèi)，減速箱輸出軸3、齒條1垂直方向的中心點(diǎn)、位置探測器7在同一水平高度，控制器8對(duì)脈沖計(jì)數(shù)清零；上電后，齒條式抽油機(jī)開始工作，異步電動(dòng)機(jī)6正轉(zhuǎn)，異步電動(dòng)機(jī)6帶動(dòng)齒條1向下運(yùn)動(dòng)，與減速箱輸出軸3為同心圓的編碼器10輸出脈沖信號(hào)，脈沖個(gè)數(shù)由控制器8進(jìn)行采集；當(dāng)控制器8采集到的脈沖數(shù)達(dá)到設(shè)定的脈沖數(shù)時(shí)，齒條1到達(dá)下死點(diǎn)。

如圖3b所示控制器8通過變頻器9使異步電動(dòng)機(jī)6反轉(zhuǎn)，異步電動(dòng)機(jī)6帶動(dòng)齒條1開始向上運(yùn)動(dòng)，控制器8將采集到的脈沖數(shù)清零并重新開始計(jì)數(shù)；當(dāng)齒條1再次運(yùn)動(dòng)到初始位置時(shí)，減速箱輸出軸3、齒條1垂直方向的中心點(diǎn)、位置探測器7在同一水平高度，控制器8通過位置探測器7檢測到齒條1已運(yùn)動(dòng)至齒條1中心點(diǎn)位置，控制器8將通過編碼器10采集到的脈沖數(shù)清零并重新開始計(jì)數(shù)，齒條1繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)控制器8通過編碼器10采集到的脈沖數(shù)達(dá)到設(shè)定的脈沖數(shù)時(shí)，齒條1到達(dá)上死點(diǎn)。

如圖3c所示控制器8通過變頻器9使異步電動(dòng)機(jī)6反轉(zhuǎn)，齒條1開始向下運(yùn)動(dòng)，控制器8將采集到的脈沖數(shù)清零并重新開始計(jì)數(shù)；當(dāng)齒條1再次運(yùn)動(dòng)到初始位置時(shí)，減速箱輸出軸3、齒條1垂直方向的中心點(diǎn)、位置探測器7在同一水平高度，控制器8通過位置探測器7檢測到齒條已運(yùn)動(dòng)至齒條1中心點(diǎn)位置，控制器8將通過編碼器10采集到的脈沖數(shù)清零并重新開始計(jì)數(shù)，齒條1繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)。

通過增加位置探測器7，抽油機(jī)每個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)三次對(duì)采集到的脈沖數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，大幅提高對(duì)位移數(shù)據(jù)的采集精度，避免了設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，位移數(shù)據(jù)采集誤差大，需要人工再次重新校準(zhǔn)的工作，降低工人勞動(dòng)量，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，防止發(fā)生安全生產(chǎn)事故；在原有的齒條式抽油機(jī)設(shè)備上僅需安裝位置探測器7，設(shè)備安裝簡單，便于推廣應(yīng)用。