专利名称：无线便携式潜油电机测速仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机转速测量装置，尤其是适用于测试油井内的潜油电机的转速。
技术背景 目前国内外常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、测速发电机测速法、闪 光测速法、光电码盘测速法、霍尔元件测速法、漏磁测速法和机械谐振式测速表法等七种测 速方法，其中，离心式转速表测速法和测速发电机测速法都用现成的测速仪表，但转速表或 测速发电机都要与电机同轴连接。霍尔元件测速法和光电码盘测速法的测速方法基本类 似，都是在转轴上装一个很轻巧的传感器，将电机的转动信号通过磁(霍尔元件)或光(光 电码盘)转换为电脉冲，从而通过计算电脉冲的个数来测速。闪光测速法由于受光源限制 目前实际应用不多。漏磁测速法是在电机外绕一组线圈检测其漏磁，从而得到转子磁场和 定子磁场的差频率，再进一步得到电机转速，由于潜油电机的壳体很厚且封闭很严密体，电 磁屏蔽作用很强，漏磁法测转速效果不好，并且该方法要给每台电机绕线圈，操作不方便。 机械谐振式测速表是利用机械共振原理测量转速的仪器，受到共振的键会弹起，从而读出 转速，该仪器只能靠人工读数，不能与微机系统连接，且精度低(最小读数间隔为10转/ 分)。 潜油电机的结构及工作环境与普通电机不同，潜油电机的轴和潜油电泵连接，使 用时浸在液体里不外露，传统的测速方法不能应用于潜油电机的测速；在潜油电机和潜油 电泵试验中，潜油电机频繁更换，要给潜油电机设计和安装专用的测速装置是不现实的。 目前潜油电泵机组性能测试系统采用谐振式测速表测量电机转速，虽然可以实现 非接触测速，但测速表测试精度低而且无法实现电机转速的自动测量和实时采集处理。因 此，市场上至今还没有适合于潜油电泵机组自动测试系统的非接触测速产品。
发明内容 本实用新型的目的是克服传统测速方法的缺陷，提供一种无线便携式潜油电机测 速仪，使其可以自动、精确方便的测得潜油电机的转速。 本实用新型的目的采用以下技术方案来实现的。无线便携式测速仪由加速度传感 器MMA7260Q、采集板PM-510、带有嵌入式系统的电路板PC-104、无线通讯模块SRWF-501及 蓄电池构成。仪器采用分体式安装，加速度传感器固定安装在一个金属小盒内，其余部分安 装在一个金属仪器箱内，金属小盒和仪器箱之间通过电缆连接。在仪器箱内，采集板PM-510 用自身的插座与PC-104主板连接在一起，并固定在箱体上，蓄电池通过导线给PC-104主板 供电，并给无线通讯模块SRWF-501和加速度传感器供电，PC-104的串口与无线通讯模块的 串口通过专用串口连接线连接。加速度传感器的输出信号端通过电缆连接到采集板PM-510 的输入端。
本实用新型的工作过程如下[0008] 将装有加速度传感器MMA7260Q的金属小盒水平放置在井口的法兰盘的平面上，
采集井口的振动信号，并转换成电信号，通过电缆传送到采集板PM-510,采集板的12位A/
D转换模块将这种包含振动信息的电信号转换成数字信号并送入带有嵌入式系统的电路板
PC-104;将振动信号数据导入嵌入式系统，通过数据分析软件，从杂乱的振动信号中识别出
转速信息，从而实时得到潜油电机的转速值。将得到的转速值通过无线通讯模块SRWF-501
传送到带有相同的无线通讯模块和相应的接收软件的上位机，实现自动测量。 本实用新型的有益效果是只需将装有加速度传感器的金属小盒水平放置在井口
的法兰盘上，采集井口的振动信号，实现非接触式测量；使用无线通讯模块将处理得到的转
速值传到上位机上，可以实现无人监管的自动测量，方便实用。整个系统由蓄电池供电，适
用于任何场合，而不受布线条件的限制，可以方便的摆放于被测物体的任意地方。

图1为无线便携式潜油电机测速仪的示意图。 图中，l为加速度传感器MMA7260Q，2为12位A/D转换模块PM-510, 3为带有嵌入 式系统的电路板PC-104，4为无线通讯模块SRWF-501，5为上位机，6为蓄电池。 图2为无线便携式潜油电机测速仪的计算机程序流程图。
具体实施方式

以下结合附图和实施例来详细描述本实用新型。 本实用新型按以下步骤进行安装和工作 (1).加速度传感器MMA7260Q固定安装在金属小盒的底部，用于感受被测物体的 振动，通过电缆线接到仪器箱，并进一步将传感器的电源线与蓄电池连接，将信号线接到12 位A/D转换模块PM-510的输入端以便于对信号进行采样。 (2).将12位A/D转换模块PM-510通过插针固定到带有嵌入式系统的电路板 PC-104主板上，将PC-104主板、蓄电池、无线通讯模块SRWF-501固定在仪器箱内。 (3).蓄电池分别用导线连接到加速度传感器MMA7260Q、带有嵌入式系统的电路 板PC-104和无线通讯模块SRWF-501上为其供电。 (4).用专用串行数据线将带有嵌入式系统的电路板PC-104的串行口与无线通讯 模块SRWF-501连接。 (5).为带有嵌入式系统的电路板PC-104系统安装操作系统和数据采集应用软 件，应用软件的流程图如图2所示，并设置开机时自动启动应用软件。 (6).在一台普通计算机(作为上位机)上安装通信接收软件，串行口用专用串行 数据线连接另一个无线通信模块SRWF-501，运行通信接收软件。 (7).将金属小盒放置在被测潜油电机井的井口的法兰平面上，与之用电缆相连的 仪器箱放置在附近即可，这样就可以实现振动测速了 。 本实用新型与现有的传统测量方法相比具有以下优点(1)非接触测量；(2)不需 在现场安装设备，将仪器放置在现场就能测量；(3)采用无线方式，不需布线，不需要交流 电源；(4)测量精度高，误差小于1转/分。
权利要求一种无线便携式潜油电机测速仪，包括加速度传感器MMA7260Q、采集板PM-510、带有嵌入式系统的电路板PC-104、无线通讯模块SRWF-501及蓄电池，其特征是加速度传感器固定安装在一个金属小盒内，其他部分安装在一个金属仪器箱内，金属小盒和仪器箱之间通过电缆连接；在仪器箱内，采集板PM-510用自身的插座与PC-104主板连接在一起，并固定在箱体上，蓄电池通过导线给PC-104主板供电，并给无线通讯模块SRWF-501和加速度传感器供电，PC-104的串口与无线通讯模块的串口通过专用串口连接线连接，加速度传感器的输出信号端通过电缆连接到采集板PM-510的输入端。
专利摘要本实用新型提供了一种无线便携式潜油电机测速仪，由加速度传感器MMA7260Q、采集板PM-510、带有嵌入式系统的电路板PC-104、无线通讯模块SRWF-501及蓄电池组成，加速度传感器固定安装在一个金属小盒内，其余部分安装在一个金属仪器箱内，金属小盒和仪器箱之间通过电缆连接。只需将装有加速度传感器的金属小盒水平放置在井口的法兰盘上，采集井口的振动信号，实现非接触式测量；使用无线通讯模块将处理得到的转速值传到上位机上，可以实现无人监管的自动测量，方便实用。整个系统由蓄电池供电，适用于任何场合，而不受布线条件的限制，可以方便的摆放于被测物体的任意地方。
文档编号G01P3/00GK201548552SQ20092028126
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者刘广孚, 樊灵, 郭亮 申请人:中国石油大学(华东)