一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器和石油化工監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)的梁式采油機(jī)功圖儀需要分別對(duì)梁式采油機(jī)的光桿的載荷和動(dòng)態(tài)位移進(jìn)行測(cè)量，其對(duì)動(dòng)態(tài)位移的測(cè)量多采用加速度傳感器，但是加速度傳感器有很嚴(yán)重的遲滯性并且由于采用中間變量加速度其要求刷新的頻率很高，但是其刷新速度達(dá)不到50Hz這樣會(huì)使得其畫出的曲線與實(shí)際曲線出現(xiàn)偏差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置。利用TOF高頻激光測(cè)距原理，代替已有采用加速度傳感器方式的功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置。實(shí)現(xiàn)高精度高頻率動(dòng)態(tài)位移曲線的測(cè)量。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn):
[0005]一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置，包括MCU單元，，MCU單元通過第一激光驅(qū)動(dòng)電路與可見光激光器連接，可見光激光器的出射光經(jīng)過第一準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直，MCU單元還與測(cè)距單元連接，測(cè)距單元通過第二激光驅(qū)動(dòng)電路與紅外激光器連接，紅外激光器的出射光經(jīng)過第二準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直，可見光激光器的出射光和紅外激光器的出射光平行。
[0006]如上所述的測(cè)距單元通過收光透鏡接收紅外激光器出射光經(jīng)被測(cè)地面返回的反射光。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0008]1、利用TOF高頻激光測(cè)距原理，直接測(cè)量梁式采油機(jī)運(yùn)動(dòng)的位移曲線，測(cè)量精度可達(dá)到1cm，測(cè)量頻率50hz到1kHz，測(cè)量量程可達(dá)到15m ；
[0009]2、代替已有采用加速度傳感器方式的功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置。實(shí)現(xiàn)高精度高頻率動(dòng)態(tài)位移曲線的測(cè)量。
【附圖說明】
[0010]利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1_MCU單元；2-測(cè)距單元；3-第一激光驅(qū)動(dòng)電路；4-可見光激光器；5-第一準(zhǔn)直鏡；6_第二激光驅(qū)動(dòng)電路；7_紅外激光器；8_第二準(zhǔn)直鏡；9_地面；10_收光透鏡；11-供電電路。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]實(shí)施例1:
[0015]一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置，包括MCU單元1，MCU單元I通過第一激光驅(qū)動(dòng)電路3與可見光激光器4連接，可見光激光器4的出射光經(jīng)過第一準(zhǔn)直鏡5準(zhǔn)直，MCU單元I還與測(cè)距單元2連接，測(cè)距單元2通過第二激光驅(qū)動(dòng)電路6與紅外激光器7連接，紅外激光器的出射光經(jīng)過第二準(zhǔn)直鏡8準(zhǔn)直，可見光激光器4的出射光和紅外激光器的出射光平行。
[0016]測(cè)距單元2通過收光透鏡10接收紅外激光器7出射光經(jīng)被測(cè)地面9返回的反射光。
[0017]實(shí)施例2:
[0018]本實(shí)用新型可采用瑞士 EPC600 (或者EPC610)作為測(cè)距單元2，片上集成了距離測(cè)量和激光器驅(qū)動(dòng)電路，能夠直接輸出絕對(duì)距離數(shù)據(jù)。測(cè)量距離最遠(yuǎn)可達(dá)15m，相應(yīng)速度可小于1ms。EPC600的工作原理基于TOF技術(shù)，即飛行時(shí)間測(cè)距技術(shù)。EPC600驅(qū)動(dòng)激光器發(fā)出調(diào)制出調(diào)制紅外光，當(dāng)紅外光遇到物體反射回來被EPC600內(nèi)部的光電器件接收，就能直接輸出被測(cè)距離。
[0019]供電電路11給整個(gè)系統(tǒng)提供供電，MCU單元I通過I2C直接得到測(cè)距單元2(EPC600)輸出的測(cè)量距離。其中測(cè)距單元2 (EPC600)可以直接作用于第二激光驅(qū)動(dòng)電路6，使紅外激光器7 (可選用850nm激光器)發(fā)出調(diào)制紅外光，調(diào)制的紅外光經(jīng)過第二準(zhǔn)直鏡8之后準(zhǔn)直的射到地面9，經(jīng)過地面9后調(diào)制的紅外光反射到收光透鏡10。收光透鏡10將接受到的紅外光聚集后照射到測(cè)距單元2 (EPC600)內(nèi)部的光電器件上，然后測(cè)距單元2(EPC600)就能直接得到測(cè)量距離。另外MCU單元I能夠產(chǎn)生一路PWM波，作用于第一激光驅(qū)動(dòng)電路3，第一激光驅(qū)動(dòng)電路3使得可見光激光器4 (650nm激光器)發(fā)光，由于紅外激光器7 (可選用850nm激光器)發(fā)出的光為不可見光，在實(shí)際環(huán)境中很難調(diào)試，故增加一個(gè)可見光激光器4 (650nm激光器)產(chǎn)生一個(gè)與紅外激光器7 (可選用850nm激光器)平行的一路指不光?？梢姽饧す馄? (650nm激光器)經(jīng)過第一準(zhǔn)直鏡5后發(fā)出一路與紅外激光器7(可選用850nm激光器)平行的指示光照射到地面9。
[0020]本實(shí)施例中采用850nm激光器作為調(diào)制光，可以減少由于太陽光對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的影響。采用650nm激光器作為指示光，便于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的維護(hù)。并且收光透鏡10上鍍上一層850nm的濾光膜，只讓850nm調(diào)制光接收而不讓其他的光線進(jìn)入，能夠增強(qiáng)測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性并且提尚精度。
[0021]測(cè)距單元2 (EPC600或者EPC610芯片)表面直接集成了光電轉(zhuǎn)換器，收光透鏡10直接將整個(gè)測(cè)距單元2的上表面覆蓋，并且保證收光透鏡10的焦點(diǎn)在測(cè)距單元2的上表面中心。
[0022]由于使用了 EPC600 (或者EPC610)其響應(yīng)速度和測(cè)量精度以及量程完全能夠達(dá)到梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移曲線的要求。再結(jié)合現(xiàn)有的光桿載荷測(cè)量就能夠完成整個(gè)梁式采油機(jī)功圖儀的全部工作。
[0023]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置，包括MCU單元(1)，其特征在于，MCU單元(I)通過第一激光驅(qū)動(dòng)電路(3)與可見光激光器(4)連接，可見光激光器(4)的出射光經(jīng)過第一準(zhǔn)直鏡(5)準(zhǔn)直，MCU單元(I)還與測(cè)距單元(2)連接，測(cè)距單元(2)通過第二激光驅(qū)動(dòng)電路(6)與紅外激光器(7)連接，紅外激光器的出射光經(jīng)過第二準(zhǔn)直鏡(8)準(zhǔn)直，可見光激光器(4 )的出射光和紅外激光器的出射光平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述的測(cè)距單元(2)通過收光透鏡(10)接收紅外激光器(7)出射光經(jīng)被測(cè)地面(9)返回的反射光。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種梁式采油機(jī)功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置，包括MCU單元，MCU單元通過第一激光驅(qū)動(dòng)電路與可見光激光器連接，可見光激光器的出射光經(jīng)過第一準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直，MCU單元還與測(cè)距單元連接，測(cè)距單元通過第二激光驅(qū)動(dòng)電路與紅外激光器連接，紅外激光器的出射光經(jīng)過第二準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直，可見光激光器的出射光和紅外激光器的出射光平行。本實(shí)用新型可直接測(cè)量梁式采油機(jī)運(yùn)動(dòng)的位移曲線，測(cè)量精度可達(dá)到1cm，測(cè)量頻率50hz到1kHz，測(cè)量量程可達(dá)到15m；代替已有采用加速度傳感器方式的功圖儀動(dòng)態(tài)位移測(cè)量裝置。實(shí)現(xiàn)高精度高頻率動(dòng)態(tài)位移曲線的測(cè)量。
【IPC分類】G01B11/02
【公開號(hào)】CN204679036
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520398155
【發(fā)明人】劉高軍, 陳銀, 舒來, 陳鵬, 方軍偉, 張春萍, 武治國
【申請(qǐng)人】武漢新烽光電科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日