專利名稱：用于油井智能監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)位移變送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種將抽油機(jī)油桿位移和抽油機(jī)啟停狀態(tài)轉(zhuǎn)變成電信號的狀態(tài)位移變送器。
油井抽油泵都在地面幾百米以下的油井中，其工況的監(jiān)測是靠地面的這種儀器來實現(xiàn)，傳統(tǒng)的測試方法是將抽油機(jī)停下來裝一載荷和線位移傳感器接上電纜，再啟動抽油機(jī)測出一組位移與載荷數(shù)據(jù)，繪出其關(guān)系圖，然后再停止抽油機(jī)卸下全部裝置，這種方法無法做到實時監(jiān)測，即時發(fā)現(xiàn)抽油泵故障，測試效率低，很不方便，其位移傳感器也只能在短時間內(nèi)工作，無法24小時連續(xù)不斷工作，容易磨損。
有鑒于此，系統(tǒng)狀態(tài)位移變送器是實現(xiàn)連續(xù)無線監(jiān)測的關(guān)鍵，如何能提供一種性能好，成本低，能有效的將機(jī)器設(shè)備的工況變換為易于傳送和處理的電信號，使用方便，正是本實用新型研創(chuàng)動機(jī)所在。
本實用新型設(shè)計人憑借多年從事各類電子部件設(shè)備研究生產(chǎn)加工等領(lǐng)域的實際經(jīng)驗，在反復(fù)研究論證的基礎(chǔ)上，做一全新設(shè)計構(gòu)成，終得本實用新型的產(chǎn)生。
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是設(shè)計一種用于油井智能監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)位移變送器，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實用可靠，全封閉，壽命長，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
本實用新型的目的可按下述實現(xiàn)，本實用新型由機(jī)械開關(guān)和信號轉(zhuǎn)換板構(gòu)成，其特征在于機(jī)械開關(guān)為調(diào)整螺桿上設(shè)有一水銀管，管內(nèi)有電接觸點(diǎn)和水銀球。
本實用新型進(jìn)一步特征在于在調(diào)整螺桿上設(shè)有鎖定螺帽；信號轉(zhuǎn)換板中時基集成電路IC1借助于水銀開關(guān)隨抽油機(jī)運(yùn)動周期性接通和斷開構(gòu)成振蕩電路，經(jīng)整形集成電路IC2隔離整形，再經(jīng)放大器三極管Q1放大輸出一與抽油機(jī)運(yùn)動周期同步的方波信號，再經(jīng)串聯(lián)的C3和R8偶合電路送入三極管Q2放大，再經(jīng)集成電路IC3整形通過三極管Q3輸出一抽油機(jī)狀態(tài)信號。
本實用新型優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實用可靠，全封閉，壽命長，成本低，是其它任何一種機(jī)械接近開關(guān)難以代替的，對抽油機(jī)這種大型機(jī)械，接近開關(guān)難以保證幾毫米的精度，而這種機(jī)電一體變送器，可準(zhǔn)確定位，安裝方便，因其變送器裝在機(jī)箱內(nèi)，無需在抽油機(jī)上增加任何其它裝置，調(diào)整方便，只須安裝時讓抽油機(jī)停止在下始點(diǎn)，調(diào)整一次，用鎖定螺帽鎖定即可；成本低，一只線位移傳感器要4000元左右，而這種狀態(tài)位移變送器，其機(jī)械部分加電子部分不過20元，其經(jīng)濟(jì)效益和優(yōu)越性隨抽油機(jī)無線監(jiān)測系統(tǒng)一起體現(xiàn)出來，隨著這一裝有此種狀態(tài)位移變送器的無線抽油機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)推廣，油田管理水平將提高到一展新水平，將取代用汽車等交通工具運(yùn)載信息的落后局面。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步闡明本實用新型實施例。


圖1為本實用新型機(jī)械開關(guān)示意圖。
圖2為本實用新型信號轉(zhuǎn)換板電路圖。
本實用新型由機(jī)械開關(guān)和信號轉(zhuǎn)換板構(gòu)成，機(jī)械開關(guān)由調(diào)整螺桿6上設(shè)有一水銀管3，調(diào)整螺桿6可以安裝在機(jī)箱壁1上，使水銀管3處于水平位置，調(diào)整螺桿6上設(shè)有的鎖定螺帽2，可以將調(diào)整螺桿6固定在機(jī)箱壁1上，水銀管3內(nèi)有電接觸點(diǎn)7和水銀球4，當(dāng)水銀管3由于傾斜使水銀沒過水銀管內(nèi)電接觸點(diǎn)7時，電接觸點(diǎn)7導(dǎo)通，將接通信號傳遞給信號轉(zhuǎn)換板。
本實用新型信號轉(zhuǎn)換板中時基集成電路IC1借助于水銀開關(guān)隨抽油機(jī)運(yùn)動周期性接通和斷開構(gòu)成振蕩電路，IC1可選用型號NE555，振蕩電路產(chǎn)生振蕩波形，經(jīng)隔離整形集成電路IC2整形，IC2可選用型號TLP62-4，再經(jīng)放大器三極管Q1放大輸出一與抽油機(jī)運(yùn)動周期同步的方波信號(此方波信號即為計算位移的基準(zhǔn))，同時此方波信號通過電容C3和電阻R8偶合電路送入三極管Q2放大，再由集成電路IC3整形，IC3可選用型號NE555，通過三極管Q3輸出一抽油機(jī)狀態(tài)信號(抽油機(jī)開為低電平，停為高電平)。
本實用新型具體使用時是利用水銀開關(guān)測出某一時刻抽油機(jī)下始點(diǎn)和下一時刻下始點(diǎn)，兩下始點(diǎn)的時間間隔為抽油機(jī)的一個工作周期，把這個周期平均分成若干等份，在一周期內(nèi)，變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速可視為勻速的，只要給出采樣序號，即可算出變速箱的轉(zhuǎn)動角度360°×5/100=18°，其變速箱的轉(zhuǎn)動角度與抽油機(jī)油桿的位置是由抽油機(jī)固有幾何尺寸決定的，通過這些幾何尺寸即可算出每一采樣時間抽油桿的位移。
安裝時，只要在地面部分抽油機(jī)油桿運(yùn)動到最低點(diǎn)時的位置下始點(diǎn)調(diào)整‘調(diào)整螺桿’，使水銀球與電接觸點(diǎn)接通，再用鎖定螺帽緊固即可。工作時，水銀球只在抽油機(jī)下始點(diǎn)時接通一次，離開下始點(diǎn)時，水銀球也離開電接觸點(diǎn)，把這一開斷狀態(tài)信號連接到信號轉(zhuǎn)換板，當(dāng)水銀開關(guān)接通斷開時，與其連接的信號轉(zhuǎn)換板能產(chǎn)生一方波信號，同時，信號轉(zhuǎn)換板還能輸出反映抽油機(jī)工況的狀態(tài)信號，抽油機(jī)停時為高電平，抽油機(jī)開時為低電平。
綜上所述，本實用新型能利用簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得本實用新型的產(chǎn)品可有效的用于監(jiān)測抽油泵的工作狀態(tài)，是實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和控制的一個重要部件。顯然本實用新型為一種新穎、進(jìn)步并深具實用性的新設(shè)計。以上所述乃是本實用新型的具體實施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本實用新型的構(gòu)想所作的等效改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本實用新型的范圍內(nèi)，特此說明。
權(quán)利要求1.一種用于油井智能監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)位移變送器，由機(jī)械開關(guān)和信號轉(zhuǎn)換板構(gòu)成，其特征在于機(jī)械開關(guān)由調(diào)整螺桿上設(shè)有一水銀管，管內(nèi)有電接觸點(diǎn)和水銀球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油井智能監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)位移變送器，其特征在于在調(diào)整螺桿上設(shè)有鎖定螺帽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油井智能監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)位移變送器，其特征在于信號轉(zhuǎn)換板中時基集成電路IC1借助于水銀開關(guān)隨抽油機(jī)運(yùn)動周期性接通和斷開構(gòu)成振蕩電路，經(jīng)整形集成電路IC2隔離整形，再經(jīng)放大器三極管Q1放大輸出一與抽油機(jī)運(yùn)動周期同步的方波信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于油井智能監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)位移變送器，其特征在于Q1放大輸出的方波信號再經(jīng)串聯(lián)的C3和R8偶合電路送入三極管Q2放大，再經(jīng)集成電路IC3整形通過三極管Q3輸出一抽油機(jī)狀態(tài)信號。
專利摘要本實用新型涉及一種將抽油機(jī)油桿位移和抽油機(jī)啟停狀態(tài)轉(zhuǎn)變成電信號的狀態(tài)位移變送器。本實用新型由機(jī)械開關(guān)和信號轉(zhuǎn)換板構(gòu)成，其特征在于機(jī)械開關(guān)由調(diào)整螺桿上設(shè)有一水銀管，管內(nèi)有電接觸點(diǎn)和水銀球。本實用新型優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實用可靠，全封閉，壽命長，成本低，是其它任何一種機(jī)械接近開關(guān)難以代替的，對抽油機(jī)這種大型機(jī)械，接近開關(guān)難以保證幾毫米的精度，而這種機(jī)電一體變送器，可準(zhǔn)確定位，安裝方便。
文檔編號E21B44/00GK2451734SQ00253749
公開日2001年10月3日 申請日期2000年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月10日
發(fā)明者焦培林 申請人:焦培林