一種數字潛油電泵電流記錄儀的製作方法

2023-05-20 08:53:41 1

專利名稱：一種數字潛油電泵電流記錄儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油開採行業所使用的潛油電泵電機控制、保護領域，具體說就是一種記錄潛油電泵電機工作狀況的信息記錄裝置，適用於各種使用潛油電泵的場所。
背景技術：
在石油開採行業中廣泛使用著一種叫做潛油電泵的液體舉升裝置，該裝置是一種無杆井下機械採油設備，其作用是將井下的液體抽送到地面。通常潛油電泵機組主要由三大部分組成。一是井下部分，包括潛油泵、分離器、保護器、潛油電機、潛油電纜；二是地面設備，包括變壓器、控制櫃、電流記錄儀；三是輔助設備，包括扶正器、測溫測壓裝置、單流閥、洩油閥、專用井口、接線盒。潛油電泵的工作原理是以電能為動力源，電網電壓首先經過變壓器改變電壓後輸送到控制櫃，通過潛油電纜將電能傳遞給潛油電機，潛油電機將電能轉換為機械能，帶動潛油電泵高速旋轉，潛油泵中的每級葉輪、導殼均使井液壓力逐步提高，在潛油泵出口處達到潛油電泵機組要求的舉升揚程，所提升的井液通過油管被舉升至地面，再通過地面管線傳輸至地面集輸系統。由於潛油電泵電機處於將電能轉換為機械能的中間環節，因此潛油電泵電機工作狀況的優劣直接影響到潛油電泵機組整個系統的可靠運行。為了實時監控潛油電泵電機的工作狀況，需要藉助一種潛油電泵電流記錄儀。目前使用的潛油電泵電流記錄儀均為機械儲能式記錄儀。其工作原理如下首先將圓形電流記錄卡片裝置在電流記錄儀內，並對電流記錄儀進行手動儲能(儲能一次能滿足電流記錄卡片旋轉一個月時間)；然後通過小容量變壓器取潛油電泵電源側任意兩相電流；接著將取到的電流通過電磁線圈產生的電動力帶動可擺動式銜鐵筆在電流記錄卡片上做記錄，當潛油電泵電源側電流發生變化時，電流的變化傳遞到電磁線圈上產生與該電流變化一致的電磁力，最終該電磁力帶動可擺動式銜鐵筆在電流記錄卡片上記錄電流的變化，進而間接的記錄到了潛油電泵電源側電流的變化。設備維護人員依據該電流卡片，分析潛油電泵的工作狀況，提出維修計劃。通過長期使用機械儲能式電流記錄儀發現存在以下一些問題一是電流記錄儀採用機械儲能方式，儲能一次只能滿足電流記錄卡片旋轉一個月時間，因此在長期無人照料油井上使用不能滿足要求；二是一張電流記錄卡片只能使用一個月，因此不利於電流的連續記錄；三是通過分析電流卡片了解潛油電泵運行狀態屬於事後分析，不能實時了解其運行狀態，進而提出相應的事前應對措施。在本實用新型設計完成前，未見到與本實用新型結構、功能相同的數字式潛油電泵電流記錄儀在石油開採行業中使用，也未見到有與本實用新型結構、功能相同的裝置銷售。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種數字潛油電泵電流記錄儀，使用該數字電流記錄儀，通過電流互感器與模/數轉換器配合，採集潛油電泵電源側的電流變化，然後將採集、 轉換後的數字信息通過中央處理器控制存儲在存儲器內，並將實時採集、轉換後的數字電流變化信息顯示在液晶顯示器上。由於在存儲器內置入了專家數據信息庫，因此當系統採集到的電泵電源側的電流變化與專家數據信息庫中的數據匹配時便可在液晶顯示器上顯示潛油電泵所處的工作狀態，當潛油電泵出現異常時電流記錄儀的LED燈將發出相應的報警指示，蜂鳴器同時發出相應的報警信號提醒維護人員進行故障排除。由於該電流記錄儀配備了與中央處理器協調運行的微型印表機，當現場維護人員需要了解潛油電泵工作狀況的詳細歷史數據時，可以通過微型印表機調取存儲在存儲器內的數據按時間先後順序隨時列印歷史數據。為達到上述目的，本實用新型採用了以下技術方案一種數字潛油電泵電流記錄儀，包括控制運算電路、液晶顯示器、微型印表機、LED 報警指示燈和蜂鳴器，所說的控制運算電路由中央處理器、電流互感器、模/數轉換器、電源電路、按鍵電路、液晶顯示電路、保護電路、存儲電路、列印電路及其它外圍電路組成，控制運算電路負責協調與控制潛油電泵電流記錄儀的運行，是這個系統的控制核心。首先電流互感器與模數轉換器配合，採集潛油電泵電源側的電流變化，然後將採集、轉換後的數字信息通過中央處理器控制存儲在存儲器內，並將實時採集、轉換後的數字電流變化信息顯示在液晶顯示器，當潛油電泵出現異常時電流記錄儀的LED報警指示燈將發出相應的報警指示，蜂鳴器同時發出相應的報警信號提醒維護人員進行故障排除。所說的液晶顯示器與控制運算電路的液晶顯示電路連接，起顯示實時數據的作用，所說的微型印表機與控制運算電路的列印電路連接，起列印潛油電泵工作狀況歷史數據的作用，所說的LED報警指示燈起在潛油電泵工作出現異常情況時發出指示報警的作用，四個指示報警燈分別對應四種不同的故障類型，所說的蜂鳴器連接在控制運算電路的其他它圍電路，起配合指示報警發出聲音報警的作用。通過以上各部分的緊密配合最終實現數字潛油電泵電流記錄儀既定功能和工作要求。本實用新型有下面一些作用和積極效果—種數字潛油電泵電流記錄儀，使用該電流記錄儀一方面解決了目前使用的機械儲能式電流記錄儀儲能一次只能滿足電流記錄卡片旋轉一個月時間的問題，由於數字式潛油電泵電流記錄儀具有強大的存儲功能可以根據需要隨時列印歷史數據，因此適合在長期無人照料油井上使用；另一方面解決了一張電流記錄卡片只能使用一個月的難題；其次通過存儲器內置專家數據信息庫，當系統採集到的電泵電源側的電流變化與專家數據信息庫中的數據匹配時便可在液晶顯示器上顯示潛油電泵所處的工作狀態，當潛油電泵出現異常時電流記錄儀的LED指示燈將發出相應的報警指示，蜂鳴器同時發出相應的報警信號提醒維護人員進行故障排除，因此該數字電流記錄儀具有實時分析判斷潛油電泵工作狀況的能力。
以下結合附圖以及具體實施方式
對本實用新型作詳細描述

圖1是本電流記錄儀平面布局圖；圖2是本電流記錄儀控制運算電路框圖。附圖標記1、液晶顯示器；2、微型印表機；3、蜂鳴報警器；4、LED報警指示燈；5、 中央處理器；6、電流互感器；7、模/數轉換器；8、電源電路；9、按鍵電路；10、液晶顯示電路；11、保護電路；12、存儲電路；13、列印電路；14、其他外圍電路。
具體實施方式
實施例1 見圖1、圖2一種數字潛油電泵電流記錄儀，包括控制運算電路、液晶顯示器(1)、微型印表機 Q)、LED報警指示燈(4)和蜂鳴器(3)，所說的控制運算電路由中央處理器(5)、電流互感器
(6)、模/數轉換器(7)、電源電路(8)、按鍵電路(9)、液晶顯示電路(10)、保護電路(11)、存儲電路(12)、列印電路(1 及其它外圍電路(14)組成，控制運算電路負責協調與控制潛油電泵電流記錄儀的運行，是這個系統的控制核心。首先電流互感器(6)與模/數轉換器
(7)配合採集潛油電泵電源側的電流變化，然後將採集、轉換後的數字信息通過中央處理器 (5)控制存儲在存儲器內，並將實時採集、轉換後的數字電流變化信息顯示在液晶顯示器 (1)上，由於在存儲器內置入了專家數據信息庫，當系統採集到的電泵電源側的電流變化與專家數據信息庫中的數據匹配時便可在液晶顯示器(1)上顯示潛油電泵所處的工作狀態， 當潛油電泵出現異常時電流記錄儀的LED報警指示燈(4)將發出相應的報警指示，蜂鳴器 (3)同時發出相應的報警信號提醒維護人員進行故障排除，因此該數字電流記錄儀具有實時分析判斷潛油電泵工作狀況的能力。所說的液晶顯示器(1)與控制運算電路的液晶顯示電路(10)連接，起顯示實時數據的作用，所說的微型印表機(2)與控制運算電路的列印電路(13)連接，起列印潛油電泵工作狀況歷史數據的作用，所說的LED報警指示燈(4)起在潛油電泵工作出現異常情況時發出指示報警的作用，四個指示報警燈分別對應四種不同的故障類型，所說的蜂鳴器C3)連接在控制運算電路的其他外圍電路(14)上，起配合指示報警發出聲音報警的作用。
權利要求1. 一種數字潛油電泵電流記錄儀，其特徵在於它包括控制運算電路、液晶顯示器(1)、 微型印表機(2)、LED報警指示燈(4)和蜂鳴器(3)，所說的控制運算電路由中央處理器 (5)、電流互感器(6)、模/數轉換器(7)、電源電路(8)、按鍵電路(9)、液晶顯示電路(10)、 保護電路(11)、存儲電路(12)、列印電路(13)及其它外圍電路(14)組成，控制運算電路負責協調與控制潛油電泵電流記錄儀的運行，是這個系統的控制核心，首先電流互感器(6) 與模/數轉換器(7)配合採集潛油電泵電源側的電流變化，然後將採集、轉換後的數字信息通過中央處理器( 控制存儲在存儲器內，並將實時採集、轉換後的數字電流變化信息顯示在液晶顯示器(1)上，由於在存儲器內置入了專家數據信息庫，當系統採集到的電泵電源側的電流變化與專家數據信息庫中的數據匹配時便可在液晶顯示器(1)上顯示潛油電泵所處的工作狀態，當潛油電泵出現異常時電流記錄儀的LED報警指示燈(4)將發出相應的報警指示，蜂鳴器(3)同時發出相應的報警信號提醒維護人員進行故障排除。
專利摘要本實用新型公開了一種數字潛油電泵電流記錄儀，適用於各種使用潛油電泵的場所。由控制運算電路、液晶顯示器、微型印表機、LED報警指示燈和蜂鳴器組成，所說的控制運算電路由中央處理器、電流互感器、模/數轉換器、電源電路、按鍵電路、液晶顯示電路、保護電路、存儲電路、列印電路等其它電路組成，控制運算電路負責協調與控制整個潛油電泵電流記錄儀的運行。所說的液晶顯示器，起顯示實時數據的作用，所說的微型印表機，起列印潛油電泵工作狀況歷史數據的作用，所說的LED報警指示燈與蜂鳴器，起在潛油電泵工作出現異常情況時發出指示和聲音報警的作用。通過以上各部分的緊密配合最終實現數字式潛油電泵電流記錄儀既定功能和工作要求。
文檔編號G01R19/25GK202166689SQ20112022330
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月18日 優先權日2011年6月18日
發明者劉玉君, 曹志陽, 辛銳, 邢軍, 韓義同, 高輝 申請人:曹志陽