专利名称：一种油井光杆变形功图传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油井光杆变形功图传感器，主要应用于测试油田抽油机井的光杆受力载荷与位移，属于采油工程技术领域。
背景技术：
抽油机井的示功图为判断油井工作状态的主要依据，需要经常测试。示功图的测取需要通过专用传感器来完成，目前在国内各油田应用的传感器主要分以下三种液压传感器、活动传感器和固定传感器。液压传感器由于结构复杂、易漏油、故障率高等原因，国内没有形成应用规模。活动传感器精度高，目前应用广泛，但缺点是测试时需要将油井停抽，打卡子，需要2、3个人配合才能完成。对油井有损伤，影响产量，现场操作有安全隐患。固定传感器长期安装在每口抽油机井上，测井时不需要停抽、打卡子，快速且安全；缺点是传感器常年在油井上工作，容易发生传感器漂移，寿命短，精度低，且每口油井需单独配一台固定式负荷传感器。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种油井光杆变形功图传感器，该油井光杆变形功图传感器通过测试运动过程中受力光杆直径的变化来分析受力情况，从而测试时不需要停抽、打卡子，现场操作安全、方便。该油井光杆变形功图传感器完成测量任务后方便拆卸，节省了大量人力物力，提高了工作效率。为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下传感器受力体上设有U型口，在U型口的一侧壁上设有V型定位槽和变形支点沟槽，在U型口的另一侧壁上活动连接螺栓手柄；在传感器受力体上还设有变形放大沟槽，位于变形放大沟槽的末端设有顶丝； 压块通过受力柱与传感器受力体连接，顶丝与压块的上表面接触，在受力柱上设有电阻应变片；在传感器受力体的端侧设有信号处理及通信装置，电阻应变片与信号处理及通信装置通过导线连接。所述的信号处理及通信装置包括信号处理及通信模块、加速度芯片、无线收发天线和电源。所述的信号处理及通信装置还可增加一拉线位移盒，在拉线位移盒的表面设有永磁铁，并且拉线位移盒通过螺旋线与信号处理及通信模块相连。所述的V型定位槽开口角度为120°。该油井光杆变形功图传感器采用变形支点沟槽和变形放大沟槽，使两沟槽相距的最短距离处为传感器受力体产生变形的支点，使受力柱产生变形量，其上的电阻应变片将受力变化传递给信号处理及通信装置。信号处理及通信装置包括信号处理及通信模块、加速度芯片、无线收发天线和电源。加速度芯片用于测量传感器的位移，信号处理及通信模块将通过导线传过来的电阻应变片信号进行处理，然后通过无线收发天线以无线通讯的方式传输到外部设备中。综上所述，该油井光杆变形功图传感器通过测试运动过程中受力光杆直径的变化来分析受力情况，从而测试时不需要停抽、打卡子，现场操作安全、方便。

图1是油井光杆变形功图传感器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种油井光杆变形功图传感器，传感器受力体1上设有U型口，在U 型口的一侧壁上设有V型定位沟槽13和变形支点沟槽7，在U型口的另一侧壁上活动连接螺栓手柄2 ；在传感器受力体1上还设有变形放大沟槽8，在传感器受力体1上，位于变形放大沟槽8的末端设有顶丝6 ；压块4通过受力柱3与传感器受力体1连接，顶丝6与压块4 的上表面接触，在受力柱3上设有电阻应变片5 ；在传感器受力体1的端侧设有信号处理及通信装置10，电阻应变片5与信号处理及通信装置10通过导线连接。所述的信号处理及通信装置10包括信号处理及通信模块17、加速度芯片11、无线收发天线9和电源12，信号处理及通信模块17用来对电阻应变片5的信号进行处理，然后通过无线收发天线9将信号发给外部设备，电源12为信号处理及通信装置10提供所需电量。所述的信号处理及通信装置10还可增加一拉线位移盒15，在拉线位移盒15的表面设有永磁铁16，并且拉线位移盒15通过螺旋线14与信号处理及通信模块17相连。所述的V型定位槽13开口角度为120°。其工作过程为传感器受力体1利用弹性材料加工而成，将油井光杆18通过螺旋手柄2夹紧在传感器受力体1的U型口 V型定位槽13内，运行的光杆受到拉力作用，直径发生变化后，弹性材料的传感器受力体1将感受到油井光杆18的直径变化，定位沟槽7处的薄壁为支点，通过变形放大沟槽8的杠杆作用，使变形放大沟槽8的末端的顶丝6产生微小移动，对压块4产生压紧力，使受力柱3产生变形。通过在弹性体受力柱3上粘贴电阻应变片的方式，组成一个惠斯登电桥，测量出弹性体的变化情况，标定校准后折算成光杆受力负荷值。传感器内部还装有信号处理及无线通讯模块和电源等装置，用来检测处理测试数据，并将测试结果通过无线通讯方式传输到便携测试设备中。本发明的功图传感器具有两种测量位移方式，对于一般正常油井，利用传感器内部的加速度芯片11测位移，从而得到油井光杆的行程参数。对于一些运行很慢冲次低于2 次或者悬绳器倾斜的油井，加速度的误差较大，针对这种情况本发明提供了一种改进办法， 可以利用拉线方式测量位移。在拉线位移盒上装有永磁铁，测试时将其吸附在传感器受力体1旁的悬绳器上，通过螺旋线与受力体控制板连接，为传感器提供准确的位移数据。
权利要求1.一种油井光杆变形功图传感器，其特征在于传感器受力体(1)上设有U型口，在U 型口的一侧壁上设有V型定位槽(13)和变形支点沟槽(7)，在U型口的另一侧壁上活动连接螺栓手柄(2);在传感器受力体(1)上还设有变形放大沟槽(8)，位于变形放大沟槽(8)的末端设有顶丝(6);压块(4)通过受力柱(3)与传感器受力体(1)连接，顶丝(6)与压块(4) 的上表面接触，在受力柱(3)上设有电阻应变片(5);在传感器受力体(1)的端侧设有信号处理及通信装置(10)，电阻应变片(5)与信号处理及通信装置(10)通过导线连接。
2.如权利要求1所述的油井光杆变形功图传感器，其特征在于所述的信号处理及通信装置(10)包括信号处理及通信模块(17)、加速度芯片(11)、无线收发天线(9)和电源 (12)。
3.如权利要求2所述的油井光杆变形功图传感器，其特征在于所述的信号处理及通信装置(10)还可增加一拉线位移盒(15)，在拉线位移盒(15)的表面设有永磁铁(16)，并且拉线位移盒(15)通过螺旋线(14)与信号处理及通信模块(17)相连。
4.如权利要求1 3所述的任一项油井光杆变形功图传感器，其特征在于所述的V型定位槽(13)开口角度为120°。
专利摘要本实用新型涉及一种油井光杆变形功图传感器，其结构为传感器受力体上设有U型口，在U型口的一侧壁上设有V型定位槽和变形支点沟槽，在U型口的另一侧壁上活动连接螺栓手柄；在传感器受力体上还设有变形放大沟槽，位于变形放大沟槽的末端设有顶丝；压块通过受力柱与传感器受力体连接，顶丝与压块的上表面接触，在受力柱上设有电阻应变片；在传感器受力体的端侧设有信号处理及通信装置，电阻应变片与信号处理及通信装置通过导线连接。该油井光杆变形功图传感器通过测试运动过程中受力光杆直径的变化来分析受力情况，从而测试时不需要停抽、打卡子，现场操作安全、方便。
文档编号G01L1/22GK201983886SQ20102062990
公开日2011年9月21日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者孙占龙, 王朝安, 王立超, 陆森平 申请人:陆森平