本发明专利技术提供了一种一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置及校准方法，该整机扭矩校准装置包括压力式扭矩传感器、油管、压力表、电磁阀、电压输出压力变送器、数显扭矩显示器，所述扭矩校准方法通过以下方式实现精准校准：首先，测量压力式扭矩传感器的面积V，并根据F＝Mpa/V公式计算出压力Mpa与力F的关系，再测量油套管上卸扣装置的力臂计算出标准的扭矩值，通过电压输出压力变送器进行数模转换并通过扭矩显示器将扭矩显示出来，当施加扭矩到达预定扭矩时电磁阀关闭，通过压力表示值与扭矩显示器示值进行对比修正，进而得到精确的扭矩值。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及一种上卸扣装置整机扭矩校准装置，具体涉及一种一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置及校准方法。
技术介绍
：石油钻采行业中油套管的主要连接方式为螺纹连接，螺纹连接专用装置为油套管上卸扣装置。随着油井管在高压井和深井、超深井中的作业数量也越来越多，接箍上卸扣的质量直接影响到油、套管的连接性能和密封性能。美国石油协会及国家标准对不同规格、不同钢级的油、套管上扣都给出了严格的扭矩要求，油管接头连接强度时靠内、外螺纹牙齿侧面弹性配合来实现的。要保证内、外螺纹达到最佳的配合，接头上扣扭矩的精确度十分重要。如果上扣扭矩过大就会挤坏油、套管螺纹，出现粘扣，影响螺纹连接强度和密封性；如果上扣扭矩不足，则会导致松扣、脱扣、密封不严等现象，因此上扣扭矩的准确性十分重要。一体式油套管上卸扣装置主要包括主钳、背钳、支撑框架，主钳为固定式，背钳为随动式，该结构的特点是占地面积小，目前一体式上卸扣设备扭矩采集是通过液压站提供的压力进行信号采集，这种方法精度低同时过扭现象比较严重，对螺纹损伤较大，无法准确的反映出螺纹的密封性及连接强度。因此国内外对设备进行改良，采用压力式扭矩传感器进行扭矩采集，该传感器放置于于背钳上。由于压力式扭矩传感器采用的是油压信号，输出的是扭矩信号，因此计量院目前没有相关校准方法。同时在使用过程中上卸扣设备由于机械传动系统存在磨损，而这一变化过程是渐进的，所以应对设备定期进行扭矩校准。目前定期校准方法并不统一，基本采用液压系统的压力对应的扭矩(该值是通过液压马达计算出来)与传感器进行对比，但是由于设备存在磨损，计算扭矩值对应的压力存在误差，因此得到的对比误差也比较大，扭矩值也不准确。本专利技术通过一种装置及方法可以解决计量院无法校准的问题，同时提供一种简单的期间校准办法，提高了扭矩值得精确性，可真正的反应螺纹性能。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置及校准方法，实现油压信号到扭矩信号的准确转换。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的一种一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置，包括压力式扭矩传感器、油管、电磁阀、压力表、电压输出压力变送器、数显扭矩显示器和屏蔽电缆；所述压力式扭矩传感器通过油管与压力表及电压输出压力变送器相连，所述电压输出压力变送器与数显扭矩显示器通过屏蔽电缆相连，所述数显扭矩显示器与电磁阀通过屏蔽电缆相连。上述的压力式扭矩传感器由压盖、压垫、皮瓦和油腔组成，皮瓦与油腔相连，压垫通过螺丝固定皮瓦，压盖通过螺丝与油腔固定。上述的数显扭矩显示器，包括显示屏、数据采集模块、控制单元、锂电池、报警单元、隔离保护模块组成，所有组成部分通过屏蔽电缆相连。采用上述一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置进行校准的校准方法为：步骤一：测量压力式扭矩传感器截面积V，并根据F＝Mpa/V公式计算出压力Mpa与力F的关系；测量样管到压力式扭矩传感器的距离L，计算出Mpa与扭矩N.m的关系；步骤二：根据电压输出压力变送器mV与Mpa关系确定扭矩N.m与数字信号的关系；步骤三：根据公式A＝KX+B将扭矩N.m与电压输出压力变送器mV对应关系设定到数显扭矩显示器的数据采集器中，B为数字信号的零点mV值，K为每Mpa的mV值，X为Mpa值，A为扭矩对应的mV值；取五个或者五个以上扭矩值进行标定测试，将对应系数输入到数显扭矩显示器；步骤四：给压力式扭矩传感器施加压力，压力通过油管传到压力表及电压输出压力变送器，电压输出压力变送器将数模转换信号传到数显扭矩显示器，最终将扭矩值显示出来，当扭矩到达设定扭矩值时，数显扭矩显示器的控制单元触发电磁阀关闭，将压力表与数显扭矩显示器的扭矩值进行对比修正，进而得到准确的扭矩值；步骤五：将压力表与数显扭矩显示器扭矩值对比，当扭矩值出现零点漂移时，需对数显扭矩显示器的零点系数进行重新校准；个点出现扭矩偏移时，对个点扭矩值进行重新计算，修改对应系数。上述步骤四中的压力是通过压盖压动皮瓦产生的。上述步骤四中数显扭矩显示器的扭矩值是指通过数据采集模块采集电压输出压力变送器的压力信号进行ad转换，将压力信号转为的扭矩值。本专利技术具有的优点和效果：1、本专利技术采用了简单的公式计算，得到压力与扭矩值得关系，同时采用同一油管的压力对压力表及数显扭矩表进行示值比较，消除了由于机械磨损带来的误差。并提出了辨别方法，判断扭矩是否存在误差。2、通过数显扭矩显示器中的控制模块控制电磁阀关闭，解决了由于设备产生压力波动的情况。3、本专利技术提供的装置及办法操作简单，使用方便，即解决了计量院目前无法校准的问题同时也解决了在上卸扣设备使用过程中期间校准的问题，提高了扭矩准确性。附图说明：下面结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。图1为油套管上卸扣装置整机校准装置连接图。图2为数显扭矩显示器结构图。图3为压力式扭矩传感器结构图。图4为校准方法步骤图。具体实施方法：如图1所示的油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置，包括压力式扭矩传感器(1)、电磁阀(2)、压力表(3)、电压输出压力变送器(4)、数显扭矩显示器(5)，所述压力式扭矩传感器(1)通过油管(6)与电磁阀(2)相连、压力表(3)、电磁阀(2)及电压输出压力变送器(4)通过油管(3)通相连接，数显扭矩显示器与(5)电压输出压力变送器(4)通过屏蔽电缆(7)相连，电磁阀(2)与数显扭矩显示器(5)通过屏蔽电缆(7)相连。如图2所示的数显扭矩显示器(5)由显示屏(8)、数据采集模块(9)、控制单元(10)、锂电池(11)、报警单元(12)、隔离保护模块(13)组成，数据采集模块(9)与隔离保护模块(13)相连，数据采集模块(9)与控制单元相连(10)，报警单元(12)与隔离保护模块(13)相连，显示屏(8)与锂电池(11)串联在系统内，所有组成部分通过屏蔽电缆(14)相连。数据采集模块(9)，根据采集压力变送器信号进行ad转换，将压力信号转为扭矩值。显示屏主机运行人机交互软件，接收采集模块的数据，进行设定、显示、采集和存储。控制单元(10)，根据数据采集模块(9)设定的预定扭矩值及采集数据进行比对，当采集扭矩值达到预定扭矩值时将电磁阀关闭。报警模块(12)，当扭矩出现异常时或装置出现问题时进行报警提示。隔离保护模块(13)，对传感器信号和报警输出信号进行隔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置，其特征在于：所述整机扭矩校准装置包括压力式扭矩传感器(1)、电磁阀(2)、压力表(3)、电压输出压力变送器(4)、数显扭矩显示器(5)、油管(6)和屏蔽电缆(7)；所述压力式扭矩传感器(1)通过油管(6)与压力表(3)及电压输出压力变送器(4)相连，所述电压输出压力变送器(4)与数显扭矩显示器(5)通过屏蔽电缆(7)相连，所述数显扭矩显示器(5)与电磁阀(2)通过屏蔽电缆(7)相连。
【技术特征摘要】
1.一种一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置，其特征在于：所述
整机扭矩校准装置包括压力式扭矩传感器(1)、电磁阀(2)、压力表(3)、电压
输出压力变送器(4)、数显扭矩显示器(5)、油管(6)和屏蔽电缆(7)；所述
压力式扭矩传感器(1)通过油管(6)与压力表(3)及电压输出压力变送器(4)
相连，所述电压输出压力变送器(4)与数显扭矩显示器(5)通过屏蔽电缆(7)
相连，所述数显扭矩显示器(5)与电磁阀(2)通过屏蔽电缆(7)相连。
2.如权利要求1所述一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置，其特
征在于：所述压力式扭矩传感器(1)由压盖(15)、压垫(16)、皮瓦(17)和油
腔(18)组成，皮瓦(17)与油腔(18)相连，压垫(16)通过螺丝固定皮瓦(16)，
压盖(15)通过螺丝与油腔(18)固定。
3.如权利要求1所述一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置，其特
征在于：所述数显扭矩显示器(5)由显示屏(8)、数据采集模块(9)、控制单元
(10)、锂电池(11)、报警单元(12)、隔离保护模块(13)组成，数据采集模块
(9)与隔离保护模块(13)相连，数据采集模块(9)与控制单元相连(10)，报警单元
(12)与隔离保护模块(13)相连，显示屏(8)与锂电池(11)串联在系统内，
所有组成部分通过屏蔽电缆(14)相连。
4.采用如权利要求1所述的一体立式油套管上卸扣装置整机扭矩校准装置
进行校准的校准方法，其特征在于：
步骤一：测量压力式扭矩传感器(1)截面积V，并根据F＝Mpa/V公式计算
出压力Mpa...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一岑，田小江，刘新城，王勇，苑清英，符利兵，侯永利，宋红兵，焦炜，张君，张俊，李博峰，马佼佼，任永峰，王涛，施宜军，刘涛，刘卫东，
申请(专利权)人：宝鸡石油钢管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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