专利名称：多功能电子拉力表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能电子拉力表，属电子拉力指示装置类。
背景技术：
在油田工程服务行业中用于油气水井维修作业的各种反映井下管柱，杆柱受力状态的仪器较多。这类仪器可以实现报警提示，较为常用的有120KN机械拉力表，但是这种拉力表精度较低，不能准确反应井下管柱瞬间拉力变化。另外一种液压式指重表，是通过装置中的传感器能将大绳死端所受的拉力转变成液体压力信号并通过连接管线传递到压力表的波登管里面，然后再通过仪表传动机构的作用反应在表盘上，指示拉力值，综上所述无论机械，液压或电子指重表均存在精度低，抗震性能差，不便于观察，无法记录压力值，功能单一的缺点，因此，不能满足复杂井下工艺如打捞、丢手、事故处理过程中对管柱受力变化及时判断的需要。
实用新型内容本实用新型目的是为了克服上述缺点而提供的一种多功能电子拉力表，该仪表能够指示井下管柱总重，悬重并且具有智能储存拉力变化，及拉力提示时间显示功能，该表操作时可根据管柱的受力时间及变化来判断井下情况。
本实用新型是这样实现的。
它由机箱以及机箱体上面的传感器吊环和机箱面板及面板上面的显示板组成。
所述的传感器吊环与面板显示仪为一体化结构。该传感器吊环下端有一吊环活动端；所述的机箱面板上布置有拉力显示屏，设置键、存储键、减小键、增加键、设置代码、时间显示屏、调时键、清零键、报警指示键、复位键、调分键，上述各键依次通过连线与机箱内的单片机相连通。
所述单片机规格为AT89C52、256×8RAM·有27根多功能I/O端口，并有两个16位定时器及全双工异步串行通信接口和中断源及两个中断优先级的中断控制系统，内部有8Kflash存储器。
所述的拉力表电路工作方式是当拉力传感器吊环遇有拉力时，首先由拉力传感器输出毫伏信号，该信号经仪表放大器放大后，送至A/D转换器进行模数转换再送入单片机进行运算，而后又经存储器存储后，送至数据锁存器进行锁存，最后再经译码器送至拉力显示屏进行显示。
所述的时间显示信号，经数据锁存器后，再将信号送至于单片机进行数据处理，然后送到显示器及存储器进行显示储存。
本实用新型与现有技术相比具有显著特点。
由于本装置中采用了显示仪表与传感器吊环的一体化结构并在箱体内装有AT89C52单片机，在其箱体面板设有拉力显示屏和时间显示屏，以及控制键，使得操作非常方便，在进行拉力测量时系统显示误差在5‰以内，另外由于本实用新型安装了智能线路还可连续储存施工作业。过程中管柱受力变化并能指示井下管柱的总重等，同时，本实用新型还具有报警提示，能满足复杂井下工艺要求，如打捞、丢手、事故处理等。


图1本实用新型外观结构示意图图2本实用新型外观结构中的仪器面板示意图图3本实用新型工作原理方框图图4本实用新型电路结构示意图具体实施方式
本实用新型由以下实施例给出
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。
图中由1、信号放大器，2、模/数转换器，3、中央处理器，4、地址分配器，5、地址数据锁存器，6、存储器，7、译码器，8、力值显示器，10、时钟与功能显示器，12、时钟发生器、14、仪表盖，15、仪表挡板，16、拉力显示屏、17、功能键，18、传感器吊环，19、电源线接头，20、设置代码，21、光敏管，23、吊环活动端，24、时间显示屏，25、机箱，26、仪表面板，27、设置键，28、存储键，29、单片机，30、减小键，31、增加键，34、调时键，35、清零键，36、报警指示灯，37、复位键，38、调分键组成。
实施例一图1中在机箱体25上按装有传感器吊环18与仪表面板(26)及面板上的拉力显示屏16，时间显示屏24。所述传感器吊环与显示仪为一体结构，使用时，吊环活动端23与死绳套(未画)通过销钉与传感器连接后再固定在井架大腿的绳套上，这样可以在不动上、下绳套的情况下实现拉力表拆卸。(图2)仪表面板上面装有拉力显屏16、时间显示屏24以及设置键27、存储键28、光敏管21、减小键30、增加键31、设置代码20、调时键34、清零键35、报警指示灯36、复位键37、调分键38。该面板装在机箱体正面，在面板背面，装有一块AT89C52单片机29，(图3)及其电子配件通过导线与面板各操作键连接在一起。
实施例二图3本仪表工作时，当传感器受力后便产生信号，该信号首先经规格为AD623信号放大器1放大后，被未输到TCL2543模/数转换器2内进行模拟信号转换，然后将转换后的数字信号又传输到89C52/CPU中央处理器3中去，进行逻辑运算传送移位和判断等程序处理，然后再送至74LS226地址数据锁存器5及74L4138地址分配器4存储器6、译码器7和时钟发生器12中，再由中央处理器3进行累加运算，然后，通过散转指令转入执行功能键17，由功能键执行命令。再由CPU中央处理器3输出的数据经地址数据锁存器5进行数据锁定，再将数据线与地址线隔离，从中选择所需要的数据或地址，最后由中央处理器输出的数据再经地址分配器4进行地址分配与选择，处理后便得到相应的地址，从而满足程序需要。译码器7将上述处理后的数据，由0和1组的译码传输到规格为EOC006力值显示器8中，并在时钟功能显示器10上面进行拉力值的时钟查阅。
时钟发生器所产生的数据传输到译码器9后便可通过时钟与功能显示器10进行时钟显示。
实施例三本实用新型操作步骤将该装置吊环活动端与死绳套连结，传感器吊环与固定在井架大腿上的绳套连结在一起，在拉力表开始工作时，首先接通电源，在吊钩无重物时，按一下设置键27和清零键35通过清零操作，使仪表显示值为实际所吊管柱重量。然后分别通过按押“设置”键，“增加”或“减小”键“存储”键、“调时”键、“复位”键来设置代码，最终可在时间显示屏上确定近期作业时拉力值的变化，还可随时查阅作业过程中的有关拉力变化值和相应时间变化。
所述拉力表显示屏16采用了(55×76)液晶板显示，并带有传动开启液晶背光源。
所述的时钟采用5832芯片，仪表内有直流电源。
权利要求1.多功能电子拉力表，是由机箱(25)以及机箱体上面的传感器吊环(18)和仪表面板(26)组成，其特征在于所述的传感器吊环(18)与面板(26)及面板上显示仪为一体结构，该传感器吊环(18)下端有一个吊环活动端(23)，所述的仪表面板(26)上布置有拉力显示屏(16)，设置键(27)、存储键(28)、光敏管(21)、减小键(30)、增加键(31)、设置代码(20)、时间显示屏(24)、调时键(34)、清零键(35)、报警指示灯(36)、复位键(37)、调分键(38)；上述各键并依次通过连线与机箱(25)内的单片机(29)相联通。
2.根据权利要求1所述的多功能电子拉力表，其特征在于，机箱内的单片机(29)采用了AT89C52，它有8位CPU，256×8RAM，该单片机有27根多功能的I/O端口，并有两个16倍定时器及全双工异步串行通信接口和中断源及两个中断优先级的中断控制系统，内部有8Kflash存储器。
3.根据权利要求1所述的多功能电子拉力表，其特征在于，该拉力表的工作方式是当拉力传感器吊环(18)遇有拉力时，首先由拉力传感器输出毫伏信号，该信号经仪表放大器(1)放大后，送至模/数转换器(2)进行模数转换再送入单片机(29)进行运算，而后又经存储器(6)存储后，送至地址数据锁存器(5)进行锁存，最后再经译码器(7)送至拉力显示屏(16)进行显示；所述的时间信号经地址数据锁存器(5)，送至单片机(29)进行数据处理后再送至时间显示器(24)及存储器(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能电子拉力表，属电子拉力指示装置类。油田工程服务行业中，目前，使用的反映井下管柱拉力变化的指重表多为机械式、液压式这类仪表普遍存在精度低，不能准确反应瞬间拉力变化且抗震性能差，功能单一又不便于观察的缺点，为了克服上述缺点，本实用新型采用了一种吊环活动端与传感器，液晶显示器及机箱为一体的结构拉力表，它通过在机箱背面装有的一块单片机和电路，工作时便可由拉力变化显示屏自动准确判断并反映井下管柱受力状态。由于该装置还具有报警功能灵敏度高，指示仪表误差为仅1‰，而且使用方便，操作简单，因此，可广泛用于油田钻井修井工程领域。
文档编号G01L5/04GK2669159SQ200320128749
公开日2005年1月5日 申请日期2003年12月20日 优先权日2003年12月20日
发明者张飘石, 王建文, 康少伟, 田春英 申请人:辽河石油勘探局