可攜式功率法抽油機平衡度測試儀的製作方法
2023-06-28 13:06:06 1
專利名稱：可攜式功率法抽油機平衡度測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種抽油機平衡度測試儀。
背景技術：
遊梁式抽油機是油田的主要生產設備，佔抽油機總量的90%以上，其耗電量約佔油田年均總耗電量的40%以上。根據油井工況調節抽油機平衡度，使其工作於平衡狀態， 一方面可延長抽油機、電動機的使用壽命，另一方面可節約大量的電能。研究試驗資料表明，每臺不平衡的抽油機井從不平衡狀態調節到平衡狀態時每小時可節約電量0.3 1.5kW.h。從2006年中石化油田企業節能檢測中心對中石化所屬5個油田的3000多口井的測試結果可知，有50%的油井平衡度指標不合格，這些油井如果都能調整到平衡狀態，每年將節電5000萬kW.h。因此，提高抽油機平衡度的合格率對降低電耗是十分必要的。
目前，抽油機平衡度常規的判斷方法是電流法，即抽油機下行最大電流與上行最大電流的比值，若此值在0.8~1.1 (標準規定)之間，則認為抽油機平衡。實際上，使用電流法判斷抽油機的平衡度合格，有些情況下不能保證抽油機一定處於耗電最省的狀態，甚至是多耗電，出現這種現象的主要原因是①某些嚴重不平衡的油井，其下衝程(或上衝程)測得的最大電流是發電電流，但鉗形電流表測得的這一最大電流因無法判斷相位而不能判斷其是發電電流還是輸入電流，在這種狀態下用電流法測試評價的平衡度數值是合格的，但實際上是嚴重的不平衡。0電流法是一種粗略的估計方法，誤差較大，它沒有考慮電流在整個上下衝程的變化情況，更沒有考慮功率在上下衝程中的變化情況。在實際操作中，由於在上下衝程中電流峰值所佔的時間寬度窄，電流表指針不斷擺動等因素的影響，測試人員僅靠目測瞬時值很難讀取準確的數值；G)電流法從理論和實際操作上都存在著很大的缺陷，準確性較差，存在虛假平衡的問題。以電流法作為平衡度判定標準來調整抽油機的平衡經常會出現調整後抽油機的日耗電量比調整前不但沒有減少，反而有所升高的現象，也就是說其離真正的平衡更遠，這說明了電流法的平衡度測試方法存在明顯的弊端。
現有的抽油機功率測試儀表有以下三種不同的計量工作原理:(D電錶對發電功率不作任何處理。只計量輸入功率，而對發電功率不做任何處理。與其他計量原理的電錶相比累計所測電量值居中。②對發電功率相加。不僅計量電機的輸入功率，而且把發電功率的絕對值與輸入功率相加後累計電量。與其他計量原理的電錶相比累計電量值最大。③對發電功率相減。
把電機的輸入功率和發電功率以絕對值的形勢相減後累計電量。與其他計量原理的電錶相比累計電量值最小。三種不同計量原理的電錶在實驗室校驗都合格的電錶，對同一臺沒有發電狀態的用電設備耗電量計量基本一致；但在同一臺有發電功率的抽油機上耗電量計量差別很大(達21%左右)。因此，目前的功率測試儀也不能正確測試評價抽油機的平衡度。
發明內容
本實用新型針對現有抽油機平衡度測試儀存在的問題，提供一種測量精度高、體積小、使用方便的可攜式功率法抽油機平衡度測試儀。
本實用新型的可攜式功率法抽油機平衡度測試儀採用以下技術解決方案該可攜式功率法抽油機平衡度測試儀包括電壓互感器、電流互感器、模-數轉換器、微處理器、顯示器、存儲器和鍵盤，電壓互感器和電流互感器均與模-數轉換器連接，模-數轉換器連接與微處理器連接，顯示器、存儲器和鍵盤均與微處理器連接。
本實用新型測量精度高，電流誤差《0.5%標準值，功率《1.0%讀數值，同時體積小、便於攜式，使用方便。
圖1是本實用新型的外觀結構示意圖。圖2是本實用新型的測量電路原理圖。
圖中1、電壓互感器，2、電流互感器，3、模-數轉換器，4、微處理器，5、顯示器，6、存儲器，7、鍵盤。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的測試儀的上部為液晶顯示器，可以顯示功率、電流或平衡度等。下部為薄膜按鍵開關，其排列如圖1所示，設有電流、功率、上衝、下衝、通訊、確定等六個按鍵開關。
圖2給出了本實用新型的測量電路原理。測量電路包括電壓互感器l、電流互感器2、模-數轉換器3、微處理器4、顯示器5、存儲器6和鍵盤7，電壓互感器1和電流互感器2均與模-數轉換器3連接，模-數轉換器3與微處理器4連接，顯示器5、存儲器6和鍵盤7均與微處理器4連接。
模-數轉換器3採用CS5460A， CS5460A是一個包含兩個A Z模-數轉換器(ADC)、高速電能計算功能和一個串行接口的高度集成的A 2模-數轉換器，可以精確測量和計算有功電能和瞬時功率，具有與微處理器通訊的雙向串口，晶片的脈衝輸出頻率與有功能量成正比，具有方便的片上AC/DC系統校準功能，能和低成本電阻或變壓器並聯來測量電流或電壓,具有雙向接口和微控制器進行通信。
微處理器4採用89c51單片機，顯示器5採用液晶顯示器，存儲器6採用EEPR0M(電可擦寫可編程只讀存儲器)。
接入負載的兩端分別為紅色鱷魚夾和黑色鱷魚夾，連接插頭採用航空插頭。本實用新型的測試步驟如下
1. 把電壓互感器和電流互感器接入測試儀的航空插頭；
2. 把紅色鍔魚夾接入一條火線；把黑色鱷魚夾接入另一火線；
3. 把電流互感器鉗口卡入第三條火線；
4. 打開儀器電源開關，如果要使用電流平衡測試，則按下"電流"鍵，再按下"上衝"或"下衝"鍵；如果要使用功率平衡測試，則按下"功率"鍵，再按下"上衝"或"下衝"鍵。就會在液晶顯示器上顯示相應數據。
5. 觀察抽油機的工作狀況，分別在上下衝程開始時按下相應的按鍵，上下衝程結束後，按下"確定"鍵，則可以計算平衡度。 .
6. 重複步驟4，則可以再次測量。
7. 測試結束後，先關閉儀器電源，再取下電壓鱷魚夾和電流互感器，最後拔下航空插頭。
權利要求1. 一種可攜式功率法抽油機平衡度測試儀，包括電壓互感器、電流互感器、模-數轉換器、微處理器、顯示器、存儲器和鍵盤，其特徵是電壓互感器和電流互感器均與模-數轉換器連接，模-數轉換器連接與微處理器連接，顯示器、存儲器和鍵盤均與微處理器連接。
專利摘要本實用新型提供了一種可攜式功率法抽油機平衡度測試儀。該可攜式功率法抽油機平衡度測試儀包括電壓互感器、電流互感器、模-數轉換器、微處理器、顯示器、存儲器和鍵盤，電壓互感器和電流互感器均與模-數轉換器連接，模-數轉換器連接與微處理器連接，顯示器、存儲器和鍵盤均與微處理器連接。本實用新型測量精度高，電流誤差≤0.5％標準值，功率≤1.0％讀數值，同時體積小、便於攜式，使用方便。
文檔編號G01R31/00GK201285417SQ20082017491
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者濤 付, 馮國棟, 亮 周, 徐紅梅, 杜紅勇, 王新燕, 路 範, 董明霞, 郭曙光, 閆敬東, 齊光峰 申請人:中國石化股份勝利油田分公司技術檢測中心