专利名称：游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油工业采油的测试设备，特别是游梁式抽油机加速传 感采集平衡测功装置，适用于抽油机采油井。
背景技术：
在石油工业用抽油机采油的油井，油井的平衡率反映了抽油机的工作状 况。由于抽油机的负荷随着油井井下液柱及其它参数不断变化，因而需要经 常测量平衡率并对平衡块进行调整，使电机负荷保持在一个合理的范围内， 不仅可以提高抽油机机杆泵各系统的运转平顺度、延长维护周期，而且可以 获得较高的电机功率因数，达到节能的目的。目前现场使用的抽油机平衡测 试的依据，主要是视在电流比值法，即上冲程最大电流与下冲程最大电流的 比值，该方法简单易行，但平衡判断准确性受到较多因素影响，主要有
1、 操作误差，电流表连续显示电流变化的瞬时值，存在着人为视觉误差；
2、 由于电机电流受载荷变化影响较大，当遇到震动、杆泵碰挂以及变速箱 换向等冲击载荷时，会造成电机电流出现异常峰值，此时用电流表法来判断 平衡率，容易造成抽油机平衡率高的假象；3、当抽油机平衡块下行时，如 果平衡度不好，会存在平衡块拖动电机做负功的情况，由于电流表只能显示 正功率不能显示负功率，正反相加的误差相当大，此时若根据电流表法进行 平衡率判断，往往会得出错误的结果。以上三个原因说明了视在电流比值法 判断抽油机平衡率的不足，影响了抽油机平衡率的正确调整，造成能源上的 浪费。
发明内容本实用新型的目的是提供游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装置，克 服目前抽油机平衡率实时测量中的问题，使平衡率的实时测量操作方便、数 据可信。
本技术解决方案可达上述目的游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装 置包括测量主机、加速度采集仪和控制柜，测量主机与控制柜连接，加速度 采集仪与测量主机无线连接。
使用本实用新型与现有技术相比具有以下的优点本仪器的工作原理依 据采用加速度传感器测量上下死点和功率面积法判断平衡率。功率面积法是 较视在电流比值法更为全面和准确的判断方法，通过实时记录抽油机一个冲 次内的功率值，分别累积上冲程和下冲程的功率之和并进行比较，得出平衡 率。本装置有效地避免视在电流比值法存在的三个不足，得出准确的平衡 率。功率面积法要求准确区分上下死点，尤其当抽油机的冲次较快时更为重 要，手动判断上下死点的不可避免地存在着人为误差。在平衡块处放置一个 加速度采集仪，采集仪内的加速度采集传感器实时采集平衡块的运转状态， 通过单片机软件判断出上下死点后，通过采集无线通讯模块将上下死点位置 实时发送到测量主机，测量操作方便、数据准确。

图1是本实用新型的安装示意图。
图2是本实用新型测量主机的工作原理框图。 图3是本实用新型加速度采集仪的工作原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型做进一步的详述参见附图l，游梁式抽 油机加速传感采集平衡测功装置包括测量主机1、加速度采集仪2和控制
柜，测量主机1与控制柜连接，加速度采集仪2与测量主机1无线连接。参 见附图2，测量主机1包括单片机、数据传输模块、无线通信模块、存储 器、显示器、键盘和电流钳，数据传输模块、键盘和显示器分别与单片机连接；电流钳做为测量主机1的附件，通过测量主机1上的插孔与单片机连
接；单片机与无线通信模块和存储器分别形成回路连接。测量主机l的电压
测试火线与控制柜电缆的任一相线连接；电压测试零线与控制柜的零线连 接；电流钳与控制柜的电缆相相连接。参见附图2，加速度采集仪2包括加 速度采集传感器、采集单片机和采集无线通信模块，加速度采集传感器与采 集单片机连接，采集无线通信模块和采集单片机形成回路连接。
现场使用时，先手持测量主机l，将测量主机l电缆的电压测试火线连 接到抽油机的控制柜电缆的任一相线，将测量主机l电缆的电压测试零线连 接到控制柜电缆的零线。将测量主机1上的电流钳根据电流钳电流方向标 识，卡入相同的相线。在保证安全的前提下，将加速度采集仪2吸附到抽油 机的平衡块上，方向与平衡块调整方向平行，打开加速度采集仪2电源开 关。打开测量主机l，进入VIP菜单，看电流电压波形，检测电流钳方向是 否接反，进入测试菜单，开始测试。通过测量主机l上的数据传输模块将电 流、电压信号传输到测量主机1的单片机，由测量主机l利用夹角的方法计 算出功率因数。到等待至少一个半冲次以后，将加速度采集仪2上的加速度 采集传感器采集到的抽油机游梁的加速度数据通过加速度采集仪2上采集无 线通信模块向测量主机1发送位置信号，判断出上下死点的位置。测量主机 1的单片机根据接收到的数据，接着进入计算过程，测量主机1得出平衡 度，并画出功率曲线，通过键盘输入平衡块参数，得出需要调整平衡块的距 离和方向。
权利要求1、游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装置，其特征是本装置包括测量主机(1)、加速度采集仪(2)和控制柜，测量主机(1)与控制柜连接，加速度采集仪(2)与测量主机(1)无线连接。
2、根据权利要求1所述的游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装置， 其特征是测量主机(1)包括单片机、数据传输模块、无线通信模块、存储 器、显示器、键盘和电流钳，数据传输模块、键盘和显示器分别与单片机连 接；电流钳通过测量主机(1)上的插孔与单片机连接；单片机与无线通信 模块和存储器分别形成回路连接。
3、 根据权利要求1所述的游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装置， 其特征是测量主机(1)的电压测试火线与控制柜电缆的任一相线连接；电 压测试零线与控制柜的零线连接；电流钳与控制柜的电缆相相连接。
4、 根据权利要求1所述的游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装置， 其特征是加速度采集仪(2)包括加速度采集传感器、采集单片机和采集无 线通信模块，加速度采集传感器与采集单片机连接，采集无线通信模块和采 集单片机形成回路连接。
专利摘要本实用新型公开了一种石油工业使用的游梁式抽油机加速传感采集平衡测功装置，适用于抽油机采油井，测试抽油机的平衡状况。本装置包括测量主机、加速度采集仪和控制柜，测量主机与控制柜连接，加速度采集仪与测量主机无线连接。本装置的工作原理依据采用加速度传感器测量上下死点和功率面积法判断平衡率。在平衡块处放置一个加速度采集仪，采集仪内的加速度采集传感器实时采集平衡块的运转状态，通过单片机软件判断出上下死点后，通过采集无线通讯模块将上下死点位置实时发送到测量主机，测量操作方便、数据准确。
文档编号G01M1/38GK201387371SQ200920020238
公开日2010年1月20日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者张正强, 浦 彭, 平 李, 宁 柴, 田承村, 秦延才, 董运军, 赵勇华, 郎明才, 翔 黄 申请人:中国石化股份胜利油田分公司河口采油厂