一种油田用载荷传感器的弹性体制造技术

本实用新型专利技术的一种油田用载荷传感器的弹性体，包括两个受力点(1)、两根应变梁(2)和支撑座(3)；应变梁(2)与支撑座(3)采用一体化设计；两根应变梁(2)沿受力轴线对称平行分布局，采用剪切式结构，与支撑座(3)组成并联式双悬臂梁结构；两个受力点(1)分别位于两根应变梁(2)上表面的前端。本实用新型专利技术采用应变梁和支撑座的一体化设计，使整个结构更加简单、紧凑，弹性体的体积减小了30％。同时，两根应变梁平行布局，使传感器的受力更加均匀，剪切式应变梁的形式使焊接、密封更容易。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测力传感器
，特别涉及一种适用于油田采油机上测量载荷的传感器部件。
技术介绍
载荷传感器是用于油田采油机示工图单元的主要传感器之一。目前测量载荷的传感器普遍使用的弹性体有两种结构0型结构和U型结构，其基本形式均为柱式结构。其中，0型弹性体结构整体采用柱式结构，可以焊接密封，防护性能好，但该结构形式弹性体在安装及拆卸过程中需要把抽油杆从悬绳器上拆下来，然后将弹性体套在抽油杆上再安装好悬绳器，传感器的安装及拆卸特别不方便。另一种U型弹性体结构采用分体组合式结构如图1所示，其中，A为受力点、B为弹性体、C为支撑座。此种弹性体采用U型开口式结构，安装时装在悬绳器的上下压板之间，安装、拆卸方便。但该种传感器采用双柱式结构，两个柱式弹性体通过螺钉固定在支撑座上， 该结构弹性体存在以下主要缺点组合式结构，容易松动；密封靠0型圈和胶，容易老化，出现密封不严的情况。由于存在以上不足，目前，使用这两种弹性体的传感器精度在0. 3% FS左右。
技术实现思路
本技术的技术解决问题克服现有技术的不足，提供一种结构简单、密封性好、测量精度高的油田用载荷传感器的弹性体。本技术的技术解决方案一种油田用载荷传感器的弹性体，包括两个受力点、 两根应变梁和支撑座；应变梁与支撑座采用一体化设计；所述两根应变梁沿受力轴线对称平行分布局，采用剪切式结构，与支撑座组成并联式双悬臂梁结构；所述两个受力点分别位于两根应变梁上表面的前端。所述两根应变梁的外侧分别开有应变孔。所述应变孔的直径范围18 25mm，深5 8mm。本技术与现有技术相比的有益效果是1.本技术采用应变梁和支撑座的一体化设计，使整个结构更加简单、紧凑，弹性体的体积减小了 30%。2.本技术的两根应变梁平行布局，使传感器的受力更加均勻。同时，剪切式应变梁的形式使焊接、密封更容易。3.本技术应变梁采用剪切式结构，同时在两根应变梁的外侧分别开有应变孔，使传感器的线性、滞后、重复性等技术指标有较大的提高，均优于0. 1% FS0附图说明图1为U型传感器示意图；图2为本技术的示意图；图3为本技术粘贴应变计后的示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。如图2所示，本技术的一种油田用载荷传感器的弹性体，包括两个受力点1、 两根应变梁2和支撑座3 ；应变梁2与支撑座3采用一体化设计。两根应变梁2沿受力轴线对称平行分布，采用剪切式结构，与支撑座3组成并联式双悬臂梁结构，两个受力点1分别位于两根应变梁2上表面的前端。本实施例中，两个受力点1为应变梁2上表面前端的弧形突起。本技术的应变梁2与支撑座3采用优质合金钢加工成平行梁剪切式结构，经过热处理，强度高、性能稳定。两根应变梁2的外侧分别开有应变孔21，用于粘贴应变片。应变孔21的尺寸决定了传感器的灵敏度(传感器加载后输出信号大小)。本实施例中，传感器的灵敏度为1 anV/Vo如果应变孔21的直径一定，通过改变应变孔21的深度可以改变传感器的量程范围。本技术中，应变孔21的直径范围18 25mm，深5 8mm。本实施例中，应变孔21的直径20mm，深8mm。四片应变计4分别粘贴在两根应变梁2外侧的应变孔21内，两片感受正应变，两片感受负应变，四片应变计4组成惠斯顿电桥。经过温度补偿、零点补偿、焊接密封、检定后成为用于压力测试的传感器。当受力点1受到压向载荷时，应变梁2发生变形，同时粘贴在应变孔21内的四片应变计4的电阻值发生变化，此时，惠斯顿电桥失去平衡，输出的毫伏信号与施加在受力点1处的载荷大小成正比，从而测得载荷的大小，经过标定及数据计算，传感器的最终精度优于0. 1%FS。此外，使用本技术弹性体的传感器抗偏载能力强，其原理在于当传感器受到偏载载荷时，组成惠斯顿电桥的桥臂电阻同时发生变化，从而保证电桥的输出不变。当然，对本技术的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本技术的保护范围。本技术说明书未公开的技术属本领域公知技术。权利要求1.一种油田用载荷传感器的弹性体，其特征在于包括两个受力点(1)、两根应变梁 (2)和支撑座(3) ’应变梁( 与支撑座( 采用一体化设计；所述两根应变梁( 沿受力轴线对称平行分布局，采用剪切式结构，与支撑座(3)组成并联式双悬臂梁结构；所述两个受力点(1)分别位于两根应变梁( 上表面的前端。2.根据权利要求1的一种油田用载荷传感器的弹性体，其特征在于所述两根应变梁 ⑵的外侧分别开有应变孔01)。3.根据权利要求2的一种油田用载荷传感器的弹性体，其特征在于所述应变孔的直径范围18 25mm，深5 8mm。专利摘要本技术的一种油田用载荷传感器的弹性体，包括两个受力点(1)、两根应变梁(2)和支撑座(3)；应变梁(2)与支撑座(3)采用一体化设计；两根应变梁(2)沿受力轴线对称平行分布局，采用剪切式结构，与支撑座(3)组成并联式双悬臂梁结构；两个受力点(1)分别位于两根应变梁(2)上表面的前端。本技术采用应变梁和支撑座的一体化设计，使整个结构更加简单、紧凑，弹性体的体积减小了30％。同时，两根应变梁平行布局，使传感器的受力更加均匀，剪切式应变梁的形式使焊接、密封更容易。文档编号G01L1/22GK202339237SQ201120513060公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日专利技术者嵇治刚 申请人:中国航天空气动力技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：嵇治刚，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：