一种潜油电泵井下振动测试仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种潜油电泵井下振动测试仪，由测量电路板(1)、保护壳(2)、保护盖(3)、密封垫(4)、航空插座(5)、空槽(6)、电路板安装台(7)、固定孔(8)、防水螺孔(9)、卡槽(16)组成，其中测量电路板(1)包括稳压电路(10)、通信电路(11)、处理器及外围电路(12)、加速度采集电路(13)、时钟电路(14)、接口电路(15)；接口电路(15)与航空插座(5)相连接；测量电路板(1)置于保护壳内的电路板安装台(7)上且悬空在空槽(6)上，通过固定孔(8)固定；使用防水螺孔(9)和密封垫(4)将保护盖(3)与保护壳(2)密封。本实用新型专利技术实现了井下振动测试，具有操作方便、性能稳定等特点，适合检测实验井电泵的振动。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油装备制造领域，振动测试仪的保护壳的设计与加工有着高精度要求，同时具有防水、防油、抗酸、碱腐蚀等特性。特别涉及传感器领域，振动测试仪在复杂的实验井下工作环境中，实现对振动信号的采集、同步调理、存储和通信，通过分析振动信号判断潜油电泵的状况。
技术介绍
目前国内外检测潜油电泵振动信息的方式主要有井口检测和井下检测。井口检测方式简单易行，将传感器固定在井口的法兰盘上即可，但由于电泵井深度一般都在千米以上，井下的振动信号传到井口已经非常微弱，易被液体流动的噪声淹没，所以该方式只适用于几十深的实验井。井下检测方式一般将测试仪器安装在电泵机组的下端，不但测量振动，还同时测量温度、压力等井下重要参数，采用电力载波方式与地面通信和传递数据，此种方式既可用于生产井，也可用于试验井。无论是井口测振还是井下测振方式，都是将数十米长的潜油电泵机组(包括1-3节潜油电机、1-4节潜油电泵以及保护器、分离器等)作为一个整体并且只测量一端的振动，并不能准确反映每一节电泵的振动状况。而实际上，每节电泵都是独立生产装配的，在使用时根据需要进行搭配，即在一套电泵机组中各节电泵的装配质量基本是不相关的。为了准确地检测电泵质量，有必要在实验井上对每节电泵单独测振从而检测每节电泵的装配质量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种潜油电泵井下振动测试仪。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种潜油电泵井下振动测试仪，主要由测量电路板、保护壳、保护盖、密封垫、航空插座、空槽、电路板安装台、固定孔、防水螺孔、卡槽组成，其中测量电路板包括稳压电路、通信电路、处理器及外围电路、加速度采集电路、时钟电路、接口电路。供电与通信部分：外部供电与通信线路与航空插座相连接且接口电路与稳压电路、通信电路、航空插座相连接，实现外部电源对测量电路板的供电和振动加速度信号的同步采集与通信。稳压电路是保证电路电压稳定且纹波足够小，当电路供电和通信时，放置高电压对测量电路板造成过电压破坏。保护壳与保护盖部分：保护壳与保护盖采用生铁材质，其硬度大，抗撞击且具有抗低频电磁干扰特性；保护壳采用圆弧式结构，其外径与被测对象外径相同，保证保护壳与被测对象接触面积足够大；保护壳内部采用2层阶梯式结构，阶梯一为底层阶梯用于固定测量线路板、阶梯二为顶层阶梯用于安装密封垫和保护盖；振动测试仪的防水防油设计：航空插座螺纹和防水螺孔都采用防水设计；密封垫采用橡胶材质，具有防水、防油、抗腐蚀、不导电特性。电路部分：外部供电和通信线路与航空插座相连接，经过接口电路实现对测量电路板的供电与通信；稳压电路为测量电路板提供稳定的电压；加速度采集电路采集振动加速度，经过处理器及外围电路的处理，将采集到的振动加速度信号，通过通信电路和接口电路把信号传输到实验井上，实现同步采集传输；加速度采集电路同步采集电泵三维振动加速度值。实验井现场使用时，上位机通过航空插座与振动测试仪通信，设置同步时间与采集时刻，然后将振动测试仪安装在电泵上，通过金属卡箍固定振动测试仪两端的卡槽，使其固定于电泵上；振动测试仪采集潜油电泵的三个维度的振动情况，把三个维度的振动信息通过外部通信线路将其传输到井上；测试结束后，提出潜油电泵，然后解下振动测试仪。本技术实现了实验井井下测振，具有结构简单、操作方便、性能稳定等特点，适合检测实验井潜油电泵的振动。附图说明图1是本技术一种潜油电泵井下振动测试仪的结构示意图。图中：1-测量电路板，2-保护壳，3-保护盖，4-密封垫，5-航空插座，6-空槽，7-电路板安装台，8-固定孔，9-防水螺孔，10-稳压电路，11-通信电路，12-处理器及外围电路，13-加速度采集电路，14-时钟电路，15-接口电路，16-卡槽。图2是本技术一种潜油电泵井下振动测试仪的安装示意图。图中：1-潜油电泵，2-潜油电缆，3-金属卡箍，4-卡槽，5-振动测试仪。图3是本技术一种潜油电泵井下振动测试仪内部电路框图。图中：1-电源，2-稳压电路，3-三维加速度采集电路，4-处理器及外围电路，5-通信电路，6-上位机，7-外部同步时钟电路。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术一种潜油电泵井下振动测试仪要求的具体细节和工作情况。如图1所示，本技术一种潜油电泵井下振动测试仪，主要由测量电路板1、保护壳2、保护盖3、密封垫4、航空插座5、空槽6、电路板安装台7、固定孔8、防水螺孔9、卡槽16组成，其中测量电路板包括稳压电路10、通信电路11、处理器及外围电路12、加速度采集电路13、时钟电路14、接口电路15。保护壳内部采用两层阶梯式结构。首先，将接口电路15与航空插座5、稳压电路10、通信电路11相连接且外部供电与通信线路与航空插座5相连接；其次，固定测量电路板1在阶梯一的电路板安装台7上，并将测量电路板1的焊接点和器件悬空在空槽6内；最后，放置密封垫4和保护盖3于阶梯二上，然后将其密封。其中：保护壳2采用圆弧式结构使其与电泵紧密接触。振动测试仪的安装示意图如图2所示，使用金属卡箍3卡住振动测试仪5的卡槽4且箍住潜油电缆3，使得振动测试仪5固定在潜油电泵1上，即完成振动测试仪5的安装。当进行测振时，测振电路框图如图3所示，首先，外部供电与通信线路经航空插座5、接口电路15、稳压电路10给整个测量电路板1供电；其次，外部时钟电路7同步采样时间以及提高通信时钟的精准；再次，加速度采集电路3采集潜油电泵的振动加速度，经过处理器及外围电路4的处理传输到通信电路5；最后，在采集的同时，通信电路5与上位机6通信，将采集到的振动加速度信号传输到上位机6分析计算。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潜油电泵井下振动测试仪，其特征在于，是由测量电路板(1)、保护壳(2)、保护盖(3)、密封垫(4)、航空插座(5)、空槽(6)、电路板安装台(7)、固定孔(8)、防水螺孔(9)、卡槽(16)组成，其中所述测量电路板(1)由稳压电路(10)、通信电路(11)、处理器及外围电路(12)、加速度采集电路(13)、时钟电路(14)、接口电路(15)组成；测量电路板(1)的焊接点和器件悬空在空槽(6)内，不与保护壳(2)或保护盖(3)接触；接口电路(15)与航空插座(5)、稳压电路(10)、通信电路(11)相连接；航空插座(5)将所述潜油电泵井下振动测试仪的内部电源和通信线路连接到外部的直流电源和通信线路，实现测量电路板(1)的供电和通信；测量电路板(1)通过固定孔(8)固定在电路板安装台(7)上；密封垫(4)放置于测振保护壳(2)内，保护盖(3)利用螺栓通过防水螺孔(9)将外壳密封，实现内外隔绝，防止液体进入壳体内部。

【技术特征摘要】
1.一种潜油电泵井下振动测试仪，其特征在于，是由测量电路板(1)、保护壳(2)、保护盖(3)、密封垫(4)、航空插座(5)、空槽(6)、电路板安装台(7)、固定孔(8)、防水螺孔(9)、卡槽(16)组成，其中所述测量电路板(1)由稳压电路(10)、通信电路(11)、处理器及外围电路(12)、加速度采集电路(13)、时钟电路(14)、接口电路(15)组成；测量电路板(1)的焊接点和器件悬空在空槽(6)内，不与保护壳(2)或保护盖(3)接触；接口电路(15)与航空插座(5)、稳压电路(10)、通信电路(11)相连接；航空插座(5)将所述潜油电泵井下振动测试仪的内部电源和通信线路连接到外部的直流电源和通信线路，实现测量电路板(1)的供电和通信；测量电路板(1)通过固定孔(8)固定在电路板安装台(7)上；密封垫(4)放置于测振保护壳(2)内，保护盖(3)利用螺栓通过防水螺孔(9)将外壳密封，实现内外隔绝，防止液体进入壳体内部。2.根据权利要求1所述的一种潜油电泵井下振动测试仪，其特征在于，外部供电和通信线路连接到航空插座(5)，再连接到接口电路(15)，实现对测量电路板的供电并实现与外部电路的通信；稳压电路(10)为测量电路板(1)提供稳定的直流电源；加速度采集电路(13)采集振动加速度信号，经过处理器及外围电路(12)的处理，将处理后的振动加速度信号的数据，通过通信电路(11)和接口电路(15)传输到与所述的潜油电泵井下振动测试仪相连的仪器上；时钟电路(14)为处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广孚，朱赫，郭曙光，周凯迪，常云飞，李磊，胡娜娜，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37