[发明专利]一种齿条式抽油机位移采集校准方法

说明书

一种齿条式抽油机位移采集校准方法，包括控制器与变频器连接通信，变频器接收控制器指令控制抽油机异步电动机，控制器与编码器连接通信，获取抽油机齿条位移数据，安装位置探测器，与控制器连接，使位置探测器与抽油机减速箱输出轴、齿条垂直方向的中心在同一水平高度，其校准实现原理为：在抽油机运行过程中，齿条做上、下往复周期性运动，控制器通过位置探测器实时检测齿条垂直方向的中心点，检测到齿条垂直方向的中心点时，控制器将通过编码器采集到的脉冲数置零；采用本发明，抽油机每周期对齿条位移自动校准三次，保证测量数据的准确性，提高设备运行可靠性，防止发生安全生产事故；设备安装简单，便于推广应用。

技术领域

本发明属于石油开采监控技术领域，特别涉及一种齿条式抽油机位移采集校准方法。

背景技术

齿条式抽油机通过异步电动机带动齿条做上、下往复运动实现采油。目前，此种类型的抽油机在工作过程中，需要实时检测齿条的位移数据，当齿条向上运动到上死点时，异步电动机需要换向，使齿条向下运动；当齿条向下运动到下死点时，异步电动机再次换向，使齿条向上运动，如此周而复始的工作。针对此种工作模式，齿条的位移情况主要通过编码器来采集，根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式，根据刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种，无论采用哪种编码器，在使用中暴露出很多缺陷，主要表现在以下几个方面：

（1）发射装置或接受装置因机械震动等原因而引起的移位或偏移，导致接收装置不能可靠的接收到光信号，而不能产生电信号；

（2）因检测装置安装在生产现场，受生产现场环境因素影响导致检测装置不能可靠的工作。如安装部位温度高、湿度大，导致检测装置内部的电子元件特性改变或损坏；

（3）生产现场的各种电磁干扰源，对检测装置产生的干扰，导致检测装置输出波形发生畸变失真，使系统误动或引发生产事故。

由于编码器在实际使用中存在以上缺陷，应用在齿条式抽油机时，容易导致测量的位移数据与理论位移数据相差较大，导致齿条从工作筒中脱出或者掉入油井中，引发生产事故。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种齿条式抽油机位移采集校准方法。

本发明采用的技术方案为：一种齿条式抽油机位移采集校准方法，包括控制器与变频器连接通信，变频器接收控制器指令控制抽油机异步电动机，控制器与编码器连接通信，获取抽油机齿条位移数据，安装位置探测器，与控制器连接，使位置探测器与抽油机减速箱输出轴、齿条垂直方向的中心在同一水平高度，其校准实现原理为：在抽油机运行过程中，齿条做上、下往复周期性运动，控制器通过位置探测器实时检测齿条垂直方向的中心点，检测到齿条垂直方向的中心点时，控制器将通过编码器采集到的脉冲数置零。

所述的位置探测器优先采用霍尔传感器，也可采用拉线、接近开关。

所述的编码器旋转轴与减速箱输出轴为同心圆。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用本发明，抽油机每周期对齿条位移自动校准三次，保证测量数据的准确性，提高设备运行可靠性，防止发生安全生产事故；设备安装简单，便于推广应用。

附图说明

图1为一种齿条式抽油机结构示意图。

图2为一种齿条式抽油机位移采集校准方法结构示意图。

图3为一种齿条式抽油机位移采集校准方法应用说明，其中，图3a 抽油机齿条在初始位置；图3b 抽油机齿条在下死点位置；图3c 抽油机齿条在上死点位置。

其中：1为齿条、2为齿轮箱壳体、3为减速箱输出轴、4为减速箱、5为抽油杆、6为异步电动机、7为位置探测器、8为控制器、9为变频器、10为编码器。

具体实施方式