一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于石油行业测量仪表技术领域，具体提供了一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，包括永磁底座、能量转换套筒、永磁顶座和顶盖，永磁底座、能量转换套筒、永磁顶座和顶盖自下向上依次连接，解决了注水泵振动及温度监测装置的布线供电及信号传输问题，本发明专利技术实现了自供电模式以及采用无线通信技术，实现了信号的无线传输，具有结构紧凑，体积小巧，安装维护方便的特点。安装维护方便的特点。安装维护方便的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置


[0001]本专利技术属于石油行业测量仪表
，具体涉及一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置。

技术介绍

[0002]作为我国的主要能源，石油对国民经济发展起到重要作用，随着油田进入勘探开发后期，地层能量下降，因此引入注水技术，通过注水来补充地层能量，确保稳产。因此，注水泵成为油田注水关键核心设备，但在实际生产过程中，由机械事故引发的注水泵损坏和人员伤害事故屡有发生，注水泵振动和温度信号能够反应注水泵的工作状态，包含了注水泵零部件在工作过程中受到的冲击、磨损以及污染等信息，通过采集振动和温度信号，可以对注水泵运行状态实时监控，有效识别注水泵故障类型以及故障原因，做到早发现早维护，避免机械事故进一步恶化。
[0003]传统的有线监测方式由于注水泵工作环境复杂，布线比较困难，同时线缆因注水泵振动出现短路断路等状况，导致传感装置故障。同时信号线缆过长，容易叠加噪声信息，对后期信号处理带来极大不便。因此，在实际生产中，如何采取适当措施来改善注水泵振动及温度传感装置使用状况，使振动、温度信号的检测具有准确性和真实性，提高油田生产管理水平，对实际工业生产的顺利运行具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供的一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置目的是克服现有技术中有线监测方式由于注水泵工作环境复杂，布线比较困难，同时线缆因注水泵振动出现短路断路等状况，导致传感装置故障；同时信号线缆过长，容易叠加噪声信息，对后期信号处理带来极大不便的问题。
[0005]为此，本专利技术提供了一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，包括永磁底座、能量转换套筒、永磁顶座和顶盖，永磁底座、能量转换套筒、永磁顶座和顶盖自下向上依次连接。
[0006]所述永磁底座包括第一外壳、加速度及温度集成传感器和第一永磁铁，第一外壳的内部连接第一永磁铁，第一永磁铁的中心内部套接加速度及温度集成传感器。
[0007]所述能量转换套筒包括第二外壳、下永磁铁、多匝铜线圈、上永磁铁和滑动导轨，滑动导轨的数量为2条，2条滑动导轨左右竖直对称连接在第二外壳的内壁上，下永磁铁、多匝铜线圈和上永磁铁自下向上依次固定连为一个整体且该整体活动连接在2条滑动导轨之间，第二外壳的下面连接第一外壳的上面。
[0008]所述永磁顶座包括第三外壳、第二永磁铁，第三外壳的下面连接第二外壳的上面，第三外壳的内部连接第二永磁铁。
[0009]所述顶盖包括电路板、天线、第四外壳、线圈铜线抽头、信号线缆和射频线，电路板连接在第四外壳的内部，加速度及温度集成传感器通过信号线缆连接电路板，多匝铜线圈
通过线圈铜线抽头连接电路板，天线一端通过射频线连接电路板，天线另一端穿过第四外壳。
[0010]所述所述第一永磁铁的N极与下永磁铁的N极相对设置或者第一永磁铁的S极与下永磁铁的S极相对设置；第二永磁铁的N极与上永磁铁的N极相对设置或者第二永磁铁的S极与上永磁铁的S极相对设置。
[0011]所述能量转换套筒还包括限位销子和螺钉，滑动导轨的上端和下端均通过螺钉连接限位销子。
[0012]所述电路板包括能量采集电路、电源管理电路、电池、无线通信电路、微控制器电路，微控制器电路包括SPI接口、UART接口、IIC接口，电源管理电路分别连接采集电路、电池和SPI接口，UART接口连接无线通信电路，加速度及温度集成传感器通过信号线缆连接电路板的IIC接口。
[0013]所述加速度及温度集成传感器的形状为圆柱状，第一永磁铁、第二永磁铁、下永磁铁和上永磁铁的形状均为环形。
[0014]所述永磁底座、能量转换套筒、永磁顶座和顶盖自下向上依次通过螺纹连接。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]1、本专利技术提供的这种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，采用法拉第电磁感应原理实现自供电：将装置放置在注水泵泵体上，由于永磁底座具有较强磁性，可以牢固吸附在注水泵上，在注水泵外部振动激励作用下，可滑动下永磁铁、多匝铜线圈、上永磁铁共同组成的滑动体脱离平衡位置，同时在磁场力的作用下，做上下往复运动，这一过程中，多匝铜线圈也跟着上下往复运动，由于通过线圈的磁通量不断变化，那么就会在线圈上出现感应电动势；电路板上设置有能量采集电路、电源管理电路及电池，将此感应电能收集存储在电池内，用来给传感器及其他电子元器件供电；该专利技术采用无线通信技术，实现了信号的无线传输，装置外部均采用金属外壳包裹，抗干扰性能极佳，保障了振动及温度信号采集的完整性；
[0017]2、本专利技术提供的这种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，首次为注水泵配套了无线传输自供电振动及温度测量装置，振动信号以及温度信号精度等级均达到0.1级，同时实现了自供电模式，通过zigbee无线组网进行信号传输，解决了传统装置布线难、易故障、信噪比差等问题；
[0018]3、本专利技术提供的用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置结构紧凑，体积小巧，安装维护方便；本装置适用于油区内所有振动设备测量，诸如抽油机、输油泵、压缩机、供水泵等，可在油田进行大规模推广使用。
附图说明
[0019]以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
[0020]图1是用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置的结构示意图；
[0021]图2是电路板的结构原理图。
[0022]附图标记说明：1、永磁底座；2、永磁底座与能量转换套筒连接螺纹；3、能量转换套筒；4、能量转换套筒与永磁顶座连接螺纹；5、永磁顶座；6、永磁顶座与顶盖连接螺纹；7、顶盖；1.1、第一外壳；1.2、加速度及温度集成传感器；1.3、第一永磁铁；3.1、限位销子；3.2、螺
钉；3.3、第二外壳；3.4、下永磁铁；3.5、多匝铜线圈；3.6、上永磁铁；3.7、滑动导轨；5.1、第三外壳；5.2、第二永磁铁；7.1、电路板；7.2、天线；7.3、第四外壳；8、线圈铜线抽头；9、信号线缆；10、射频线；7.1.1、能量采集电路；7.1.2、电源管理电路；7.1.3、电池；7.1.4、无线通信电路；7.1.5、微控制器电路。
具体实施方式
[0023]实施例1：
[0024]如图1所示，一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，包括永磁底座1、能量转换套筒3、永磁顶座5和顶盖7，永磁底座1、能量转换套筒3、永磁顶座5和顶盖7自下向上依次连接。
[0025]本专利技术提供的用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置结构紧凑，体积小巧，安装维护方便；本装置适用于油区内所有振动设备测量，诸如抽油机、输油泵、压缩机、供水泵等，可在油田进行大规模推广使用。
[0026]进一步的，所述永磁底座1、能量转换套筒3、永磁顶座5和顶盖7自下向上依次通过螺纹连接；螺纹连接安装拆卸维护方便。
[0027]实施例2：
[0028]在实施例1的基础上，进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，其特征在于：包括永磁底座(1)、能量转换套筒(3)、永磁顶座(5)和顶盖(7)，永磁底座(1)、能量转换套筒(3)、永磁顶座(5)和顶盖(7)自下向上依次连接。2.如权利要求1所述的用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，其特征在于：所述永磁底座(1)包括第一外壳(1.1)、加速度及温度集成传感器(1.2)和第一永磁铁(1.3)，第一外壳(1.1)的内部连接第一永磁铁(1.3)，第一永磁铁(1.3)的中心内部套接加速度及温度集成传感器(1.2)。3.如权利要求2所述的用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，其特征在于：所述能量转换套筒(3)包括第二外壳(3.3)、下永磁铁(3.4)、多匝铜线圈(3.5)、上永磁铁(3.6)和滑动导轨(3.7)，滑动导轨(3.7)的数量为2条，2条滑动导轨(3.7)左右竖直对称连接在第二外壳(3.3)的内壁上，下永磁铁(3.4)、多匝铜线圈(3.5)和上永磁铁(3.6)自下向上依次固定连为一个整体且该整体活动连接在2条滑动导轨(3.7)之间，第二外壳(3.3)的下面连接第一外壳(1.1)的上面。4.如权利要求3所述的用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，其特征在于：所述永磁顶座(5)包括第三外壳(5.1)、第二永磁铁(5.2)，第三外壳(5.1)的下面连接第二外壳(3.3)的上面，第三外壳(5.1)的内部连接第二永磁铁(5.2)。5.如权利要求4所述的用于注水泵的无线传输自供电振动及温度监测装置，其特征在于：所述顶盖(7)包括电路板(7.1)、天线(7.2)、第四外壳(7.3)、线圈铜线抽头(8)、信号线缆(9)和射频线(10)，电路板(7.1)连接在第四外壳(7.3)的内部，加速度及温度集成传感器(1.2)通过信号线缆(9)连接电路板(7.1)，多匝铜线圈(3.5)通过线圈铜线抽头(8)连接电...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾信，刘天宇，田殿龙，于洋，李明江，魏小林，樊晨，吴利利，闫娟，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：