[实用新型]一种井下旋转设备及其转速测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油和地质勘探钻井作业中的井下旋转设备，特别是涉及一种井下旋转设备及其转速、转向测量装置。

背景技术

目前国内没有井下马达转速实时测量装置，国外也没有类似装置的专利及有关文献的报道。在地面上进行马达转速测量是一种很成熟的技术，例如可以通过光学式、磁式、感应式或电容式的编码器，将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90°的两路脉冲信号。也可以使用传统的转速表(离心式转速表、磁性转速表、电动转速表、磁电转速表、闪光测速仪等)或单独的传感器(磁电传感器、磁敏传感器、霍尔传感器、光电传感器等)进行马达转速的测量。

由于井下仪器安装空间小，而且环境恶劣，存在高温、高压、强震动、腐蚀性和强冲蚀等问题，地面上现有的转速表和传感器无法直接在井下使用，加之以前没有对于井下马达转向转速的迫切需要，所以到目前为止还没有能够进行井下马达转速测量的装置出现。同时，对井下马达旋转方向(转向)的测量也是目前还没有解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种井下旋转设备，该设备能够对转速实现实时测量。

本实用新型的另一目的在于提供一种井下旋转设备的转速测量装置，以通过该测量装置实时测量井下旋转设备的转速。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供一种井下旋转设备，该设备包括：轴及轴套，该轴与轴套进行同轴的相对转动；所述轴上非轴线的位置设置有一个或多个空腔或凹槽，其中所述多个空腔或凹槽处于与所述轴线垂直的同一个平面上；所述轴套内侧设置有一开口的电路仓体；所述电路仓体中靠近所述轴线的位置设置有磁敏传感器，该磁敏传感器用于感应所述轴和轴套相对转动时磁场的变化，并产生脉冲信号；以及所述轴套的电路仓体中还设置有转速计算单元，该转速计算单元连接所述磁敏传感器，用于根据所述磁敏传感器产生的脉冲信号进行计数，并根据计数结果计算所述旋转设备的转速。

本实用新型另一实施例提供一种井下旋转设备，该设备包括：轴及轴套，该轴与轴套进行同轴的相对转动；所述轴上非轴线的位置嵌入有一个或多个永磁体块，其中所述多个永磁体块处于与所述轴线垂直的同一个平面上；所述轴套内侧设置有一开口的电路仓体；所述电路仓体中靠近所述轴线的位置设置有磁敏传感器，该磁敏传感器用于感应所述轴和轴套相对转动时磁场的变化，并产生脉冲信号；以及所述轴套的电路仓体中还设置有转速计算单元，该转速计算单元连接所述磁敏传感器，用于根据所述磁敏传感器产生的脉冲信号进行计数，并根据计数结果计算所述旋转设备的转速。

本实用新型另一实施例提供一种井下旋转设备的转速测量装置，该井下旋转设备包括第一轴及第一轴套，该第一轴与第一轴套进行同轴的相对转动，该转速测量装置包括：

永磁性第二轴，安装于所述第一轴上，该永磁性第二轴上非轴线的位置设置有一个或多个空腔或凹槽，其中所述多个空腔或凹槽处于与所述轴线垂直的同一个平面上；

第二轴套，安装于所述第一轴套上并位于所述第二轴的外部，该第二轴套内侧设置有一开口的电路仓体；

磁敏传感器，设置于所述第二轴套的电路仓体中靠近所述轴线的位置，用于感应所述第二轴和第二轴套随所述第一轴和第一轴相对转动时磁场的变化，并产生脉冲信号；以及

转速计算单元，设置于所述第二轴套的电路仓体中并连接所述磁敏传感器，用于根据所述磁敏传感器产生的脉冲信号进行计数，并根据计数结果计算所述旋转设备的转速。

本实用新型另一实施例提供一种井下旋转设备的转速测量装置，该井下旋转设备包括第一轴及第一轴套，该第一轴与第一轴套进行同轴的相对转动，该转速测量装置包括：

第二轴，安装于所述第一轴上，该第二轴上非轴线的位置嵌入有一个或多个永磁体块，其中所述多个永磁体块处于与所述轴线垂直的同一个平面上；

第二轴套，安装于所述第一轴套上并位于所述第二轴的外部，该第二轴套内侧设置有一开口的电路仓体；

磁敏传感器，设置于所述第二轴套的电路仓体中靠近所述轴线的位置，用于感应所述第二轴和第二轴套随所述第一轴和第一轴相对转动时磁场的变化，并产生脉冲信号；以及

转速计算单元，设置于所述第二轴套的电路仓体中并连接所述磁敏传感器，用于根据所述磁敏传感器产生的脉冲信号进行计数，并根据计数结果计算所述旋转设备的转速。