一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法及装置，包括：利用角度传感器采集悬点角度变化数据，利用电能表计量抽油机电机的耗能量，根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向，并结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能，利用公式计算所述游梁式抽油机的平衡率。以解决传统的电流法测量游梁式抽油机平衡率时，容易出现判定不准确的问题。判定不准确的问题。判定不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法及装置


[0001]本申请涉及抽油机监控领域，尤其涉及一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法及装置。

技术介绍

[0002]游梁式抽油机的电机在上、下冲程的负载是非常不均匀的，同时悬点速度和加速度的变化会加速负载的不均匀性，负载的不均匀性会严重影响四连杆机构、减速箱和电机的寿命，恶化抽油杆的工作条件，增加抽油杆断裂的风险。所以，需要合理的对游梁式抽油机平衡进行调节，以及对游梁式抽油机平衡率进行实时监控。
[0003]目前电流法是对游梁式抽油平衡率监测的主要方法，电流法监测简便、使用工具少，便于操作，因此在井场普遍采用。然而电流法在实际操作上存在着较大的缺陷，准确性差，存在虚假平衡的问题。根据电流法为平衡判定标准来调整的游梁式抽油机平衡经常会出现调整后抽油机的日耗电量比调整前增加的现象。
[0004]为了解决这个问题，通常需要多次测量或采用其他方法对电流法监测平衡率后的数据进行验证，无法解决简便、准确监测游梁式抽油机平衡率的目的。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法及装置，以解决在采用传统的判定游梁式抽油机平衡率时容易出现判定不准确的问题。
[0006]一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法，包括：
[0007]利用角度传感器采集悬点角度变化数据，利用电能表计量抽油机电机的耗能量；
[0008]根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向，并结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能；
[0009]利用公式(1)计算所述游梁式抽油机的平衡率：
[0010][0011]优选地，所述根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向，并结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能包括：
[0012]根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向；
[0013]当所述悬点做上行运动时，识别电能表有功脉冲信号，并利用第一加法计数器计量所述悬点上行电能；
[0014]当所述悬点做下行运动时，识别电能表有功脉冲信号，并利用第二加法计数器计量所述悬点下行电能。
[0015]优选地，根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向包括：
[0016]设定游梁式抽油机下死点至上死点冲程范围为0
‑
100，下死区范围为0
‑
2，上死区范围为98
‑
100；
[0017]利用所述悬点角度变化数据获得所述游梁式抽油机的悬点位置Pos；
[0018]利用所述悬点位置Pos判断所述悬点是否位于上死区或下死区，若是，则检测下降沿信号，否则，重复该步骤；
[0019]若所述悬点位于下死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点进入上行运动；若所述悬点位于上死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点进入下行运动。
[0020]本申请提供的技术方案中，还提供一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测装置，包括：角度传感器，电能表以及PLC处理模块；
[0021]所述角度传感器，用于采集悬点角度变化数据，并将所述悬点角度变化数据发送至PLC处理模块；
[0022]所述电能表，用于计量抽油机电机的耗能量，并发送至所述PLC处理模块；
[0023]所述PLC处理模块，用于接收所述悬点角度变化数据和所述耗能量数据，并利用所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向、结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能、利用公式(1)计算所述游梁式抽油机的平衡率：
[0024][0025]优选地，所述角度传感器安装在所述游梁中心部位，所述角度传感器的侧面与所述游梁转动轴线相垂直。
[0026]优选地，所述一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测装置还包括人机界面，用于显示计算出来的游梁式抽油机的平衡率。
[0027]本专利技术提供的基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法，通过电能表可采集耗能量、通过角度传感器可采集悬点角度变化数据，PLC处理模块利用上述数据可实现对游梁式抽油机的平衡率的监测，在实际应用中，由于电能表可以准确地计量抽油机电机的用电量，因此可以避免由于电流法在实际应用中存在虚假平衡的问题。例如，用钳形电流表测试游梁式抽油机平衡率时认为游梁式抽油机处于平衡状态，但实际上游梁式抽油机运行在不平衡状态。本申请提供的技术方案，可以辅助调整游梁式抽油机平衡，提高游梁式抽油机平衡率，可有效延长游梁式抽油机的使用寿命，提高系统效率，达到节能增效的作用。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法流程示意图；
[0030]图2为一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法原理图。
具体实施方式
[0031]下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
[0032]本申请提供的技术方案中，提供了一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法，请参见图1，包括：
[0033]S1：利用角度传感器采集悬点角度变化数据，利用电能表计量抽油机电机的耗能量；
[0034]S2：根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向，并结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能；
[0035]S3：利用公式(1)计算所述游梁式抽油机的平衡率：
[0036][0037]进一步的，所述根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向，并结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能包括：
[0038]根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向；
[0039]当所述悬点做上行运动时，识别电能表有功脉冲信号，并利用第一加法计数器计量所述悬点上行电能；
[0040]当所述悬点做下行运动时，识别电能表有功脉冲信号，并利用第二加法计数器计量所述悬点下行电能。
[0041]进一步的，根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向包括：
[0042]设定游梁式抽油机下死点至上死点冲程范围为0
‑
100，下死区范围为0
‑
2，上死区范围为98
‑
100；
[0043]利用所述悬点角度变化数据获得所述游梁式抽油机的悬点位置Pos；
[0044]利用所述悬点位置Pos判断所述悬点是否位于上死区或下死区，若是，则检测下降沿信号，否则，重复该步骤；
[0045]若所述悬点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法，其特征在于，包括：利用角度传感器采集悬点角度变化数据，利用电能表计量抽油机电机的耗能量；根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向，并结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能；利用公式(1)计算所述游梁式抽油机的平衡率：2.根据权利要求1所述的一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法，其特征在于：所述根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向，并结合所述耗能量数据得到抽油机电机的上行电能和下行电能包括：根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向；当所述悬点做上行运动时，识别电能表有功脉冲信号，并利用第一加法计数器计量所述悬点上行电能；当所述悬点做下行运动时，识别电能表有功脉冲信号，并利用第二加法计数器计量所述悬点下行电能。3.根据权利要求2所述的一种基于电能法的游梁式抽油机平衡率监测方法，其特征在于：根据所述悬点角度变化数据判定所述悬点的运行方向包括：设定游梁式抽油机下死点至上死点冲程范围为0
‑
100，下死区范围为0
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2，上死区范围为98
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100；利用所述悬点角度变化数据获得所述游梁式抽...

【专利技术属性】
技术研发人员：段晓飞，杨晓亮，谢涛，王华，张建勋，刘金革，袁惠斌，
申请(专利权)人：沈阳中海石油设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：