Устройство телединамометрирования скважинных штанговых насосов Советский патент 1987 года по МПК F04B47/02 

ИзоСретенио отиоси- ся :: :;:м: е,;и-Р1 - ; ;:ЧР;.; : м;..;; пм;-:.:)./;. у;-:-:.:И : е.гк й 8

че, в частности к у сл;:Д : .,:,:ij.Лl(чC::h; Г(.ч ;}1.: ГС - iOJMo к г;ертпкаль

намометрированик сквакннпь;; г:::к :;;чм.--- ч /-(.);-; (., м с ,::i:;i; ioi H-.i 1лп насосов, и может быте, ;спо; )301-ано li, :),.leK iyciri i j :y ;ci;v)H труОкк 9,

системах дистаУ1циоинс} о ,пя р;:- (тллы усл-тля ; / ,:-щкуртк; S лополботы скважинньтх г 1 аиг(,1ВЬ;Х H.I COCCBч л i ч:ч ь;м.1 с:-кк }((- ;;ч ч олгг-о-лифрслл-: прсимуществекно опери)у1оп;их с aMiU i- -lii у цифроап;: jic:r4 v v.; л- I пргмЯитази-туд о-модулирОБаи п,;г.п1 спу-кя па ли ;:Г;г-1:л7елямк, блоклм;- у ycoGллPння колол

чиков усилия н хода.:п -лсжг М 1 i n::iMH :v iix:y:ii-,: анллсг гЦ&ль изобретения повь м:алне riorт:ифровых лресдпза; с : л-гол-й D лллклк- товерпости расщифоопки телпД -1и, ;мо-- ( к вь холам ;).i ri , а лыхслы - грамм. - однкм I вхсулов Слоков / усретне- Ня , i п нлстазлзыа бг ок-схе агли; коулэн, О г;;р|чх хугм-а-иолены устройства телединамометрироварик,,.:, i г;ходам Gjioivoa Jib xojib: скважикного штангового насоса налос,гег;гц ; свизанл ч.ллолремслл-о с вто- фиг, 2 - сигналь; да гч1-пгов ус;ил;1г к хг. -рымл входам (хюкол 12 усрелнелня кода по (, где а - :-;схог,,лые coii xaxi iл:-л: л ;. хо.уахл лигур л-л ла.лэ о;: :.,лс лре- датчика усилия; S -т- гпа.л да-:лпг:а;лм,а зс: л 1 , .:. ;дь: д1-:фроа11а- усил1лЯ после процессов ar,i;.ij oro iJi-nhpiX ,,, . )1л:иъ1х riocoor aatia-:- ь.лал : с yixo- зого преобразования; л - исход: ь:е сл;-- налы датчика хода; г -- силла-ль) да - 4iiKa хс1да досг1е iipon, аналс.лч) 1дкфрО)ого гфепбразоваг1кя; (я (Ьгпд ; CMrHajibi да гчмхоБ усидия к xojia 7О,у. . фиг.1, ГДЕ а Л си;-; адь1 датлИ| а уллл- дия на входе л:ифроа :а.иогол(;г(; дреоб-- разоватедя (частота вьд;|, из (хлслса памяти увелячслта), 3 - .ль) ка 3 сид:-1Я noc. ie зэсстано1и :;; нн ; :-луо;-;-;р -.- л-.лсл Л; а ;;,-лх:х1 ло/л-:у 1 :л -- ления подг1чи ва о гкдо1- яюп И пла - /-ходл блока pi Г /олт л;, стииы электродио--лучелс й тлч бкл; ; ) л:; -( лаллаакометрллсва ; ; сигнады датчика хода ла ,е ;лф;;с . .ж11Ниых ; -- ллгл л:х ю::лосои работа- анадог ового пр|;об;: азсдзге,л:| ( Д-с хз слелу нитл-- .кпхл;о-.;. выдачи дз б.гюка. иамулгк у&аличе.л;; ;. v схгам агулл; .л-л: ла. сталко-качалкс г - снгнад датч.1ка .эда аос;де .на ло. ллл:ау .run л-дл; ус;н1кя i л холд становдекия я уснлслпчя подачи ла ал-- ipco6p:jayn, г Л1:. ;.);х--л д ло лл на -:г:нс- клоняюяще пластины З1 ектро;пю--.пуч:--:- Лу лаот/уакр л jiTxair вой трз бк;; на фктд 4 образован ; :лл -а ба,на л;1-;5г ci л . ба- теледина.мог рамдд да жран;; алелтран-,.,. Hiioiipa сх:м,л: ;с;тг л. - улио 1-1о-лучезок трубкк л) Ъи1Л 1 ; л:,л ктнр--к; у,лл.л)оланн. снУ:Л1Л1.л Kc i pnX- ао ной линией обозкалень: :-icxoyiHb:e л:л н;нуа - тсл -;л::а:: ч-ч :Л; i лллл; i: дь датчиков усилия Р л хоуг- S, а. не-уллх лш л pa-xaL.y-ui :, прерывной - га же сл гналь л 1ОЗ: шанл нанало 4 yc-,,,aii опарадий ной частсггой посдо чг;асбра и,., че гектаре валил в Л :Л e;л.гope h л восстановленияj на Ьлг, 5 ач руктур-аалуги . ннгле дУ Лгал г, л,а чика дня схема бдока усред11лкля хгу:дд5 ло у.д;, ад; н, ахоу. аналоглг- фиг.Ьннллолд ; лл&ч.брл - л -да

Устройство те):ед1Д амо( Л; гр;-длуаал:гл:, у;:, ллх лу,кг лxллi л а:лл л л-и -ж м датчики ускдкя 1 л хода 2, i lozr- на а Д.); .;л:лд-лл :,:л лл :х--:д; лреобраключендые к .входу ,ггллн:и 3 авлал. в н--- лл-на-- а ;х Л ; : хд.- . л;дов

.шд котопой аялааа а капал;1-::л улллнаг;лх; .а.ллллгс : ;, а. :-/л::аг-л.х Ф-л- аченкд

4 разперткк 5„ :ла;ю ий да кохорь х: лоха а ; :: а но ллае лл БЭТОЙ

усилия 4 г: разиерткл 5 дод к.:глочань: :.ч..: л лаг м ;;ав;к. :у Д ; -;- ъ, лус , ЧЬПСОДУ динии 3 сдяал. а ч-лсодь к входам соответс т ву-;спрд;. фл. b laxMf / ,

По окончании преобразований в одном периоде качания (при ходе вверх- вниз полированпого штока) начинаются преобразования сигнала датчика 1 усилия в очередном втором периоде качания И накопление суммы соответствующих двоичных кодов в блоке 13 памяти содержимое ячейки памяти равно Р (t, + P.) S - периоде качания содержимое i-й ячейки блока 13 памяти будет равно Pi(t.) + ,.) + ... + + РГ„(С;). По окончании m периодов качания содержк1-.ое i-й ячейки поступает в блок 12 усреднения кодов, где над ним производится операция деления на число TD, и полученное частное пересыпается в ту же самую ячейку блока 13 пшмяти. Таким образом получаются усредне} ные значения сигнала ;Датчика 1 усилий за несколько периодов качания. При этом влияние изменяющихся скачков питаюш.ей сети и помех в линии 3 связи, которые некоррелированы с полезным сигналог датчика 1 усилий сводится к минимуму. Число m периодов для усреднения обычно выбирается 3-5.

После процессов преобразований и усреднения двоичные коды последовательно считывазотся из блока 13 падмя

ТИ с ЧЯ-СТОТОИ

и подаются на

вход первого цифроаналогового преобразователя (1 для восстановления сигнала датчика 1 усилий. Однако частота fj. этого сигнала теперь в несколько раз вьпле частоты fj, исходного сигнала (фиг.З ад б).

Пройдя через усилитель 8, который подключен к BepTHKanbHbLM отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки 9-, указанный сигнал вызывает смещение луча на экране в вертикальном

направлении. Ка -гал 5 разведэтки работает идент1 чно каналу 4 усилий (фиг. 2 в 5 г, фиг.З в, г) , Поэтому преобразован- ньй по частоте сигнал датчика 2 хЪда поступив на горизонтальные отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки 9, зызозет смещение луча на экране в горизонтальном направленрщ. Смещение луча в обоих направленных происходит одновременнОз в результате на экране воспроизводится теледи- намограмма. Как видно из фиг,4, форма телединамогра;-1мы от частоты воспроизведения сигналов не зависит Однако, так как теперь сигналы подаются

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на отклоняющие пластины периодически с повышенной частотой, телединамо- грамма получается в виде непрерывной замкнутой светящейся кривой. При этом частота выбирается (с учетом физических свойств зрения человека) такой, чтобы обеспечить на экране немерцающее изображение. В частности, в дисплеях на электронно-лучевых трубках для получения немерцающего изображения частота воспроизведения равна 50-60 Гц.

Процессы преобразования формы сигналов не вносят существенных погрешностей и не влия ют на результат расшифровки телединамограммы, так как современные аналого-цифровые и цифро- аналоговые преобразователи имеют погрешности порядка десятых и меньше, долей процента.

Блок 12 усреднения кодов молсет быть реализован по структурной схеме (фиг.З). В режиме преобразования и накопления суммы дв.оичных кодов на первый вход сумматора 14 поступает соответствующее значение i-ro кода из блока 13 памяти из (j-1) периода качания, где j 1,2 . . , ,ni, а на второй вход сумматора 14 - соответствующее значение i-ro кода с выхода аналого- цифрового преобразователя 10 из j периода качания.

Таким образом, в сумматоре 14 последовательно образуется следующая сумма: 1-й период - Р (t ,) + Oj 2-й период - P(t) + I ,.(t.), (т-1)-й период - Р (t.) + P(t-) + ... +

- р., (t,):

с выхода сумматора 14 образующаяся сумма в каждом периоде качания через первый вход коммутатора 15 поступает на вход блока 13 памяти для запоминания в соответствующей i-й ячейке. В последнем ш-м периоде качания соответствующая сумма чисел P,(t.) Р (t .) + ... + P(t.) поступаете выхода cyivttjaTopa 14 в делитель 16 где осуществляется деление этой суммы на число ш. Результат деления с выхода делителя 16 через второй вход коммутатора 15 запоминается в i-й ячейке блока 13 -памяти. В частно- сти при числе периодов качания деление двоичных чисел осуществляется сдвигом вправо на два разряда. Формула изобретения

Устройство телединамометрированйя скважинных штанговых насосов, содер513.

жащее датчики и ходЯ; поД С.тс- ченные к входу линии свлзид ,4 которой связан с каналами усилмя и развертки каждьм из в: л1;;чае1 детектор, фильтр и усилитель, :зхс:-Дп: детекторов каналов усилия и развеспк; подключены к выходу линии связи, а выходы - к входам сооачзатствую;:ци; фильтров, причем ло два выхода усиг.и- телей подключены соотвегственно х: B;J;V тикальным и горнзонтальиым откло яю- щим пластинам электронно-лучевой трубки, о т л и ч а ю щ е вся rei-:, что, с цельЮ повьш ения достозерностн расшифровки теле динамо граммы 5 .Ь:

if

L UJ i Li

f у 3..-.

...

;: j. - - .f7/ .( 3- / /.J- - -/; r r r I

/ / / /1,

I J:.l J J и

)

усилия и развер ки. дополнительно снабжены . аналого-иифровыми и цифроанало- овыми- прес)(5разсвате,пями, блоками усреднения KO,IIOE и блоками памяти, Е; входы аналого-цифровых преобразователей подключены к выходам фильтров,, а зыходь; - к одни1 1 из входов блоков усреднения; кодов j вьскоды которых под- к входам блоков памяти при этом выходы последнюю связаны одно- зремепь о с вторь:ми входами блоков усреднения кодов и входами цифроака- логовых преобразователей5 а выходы цифроаналоговых преобразователей - с . i входа и усилителен,

ш

I м м I

,LLL..Uj.I.LL.U.

Изобретение м.б. использовано в системах дистанционного контроля работы скважинных штанговых насосов и позволяет повысить достоверность расшифровки теледннамограмм. Каналы 4 и 5 yci-шия и развертки снабжены аналого-цифровыми и цифроаналоговыми преобразователями 10 и 11, блоками 12 усреднения кодов и блоками 13 памяти. Такое выполнение позволяет получить усредненные значения сигнала датчика 1 усилий за несколько периодов качения и исключить влияние изменяющихся скачков питающей сети и помех в линии 3 связи. Полученная телединамо- грамма имеет вид непрерывной замкнутой светящейся кривой, т.к. сигналы подаются на светящиеся пластины с повышенной частотой, обеспечивающей не- мерцаюдее изображение. 5 ил.

MMliyL

A л /

i

Cp Вр c}s I-, /-- -- -

fS af

4

/4

Редактор Э.Слиган

Составитель Э.Гинзбург

Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Заказ 3562/36Тираж 574Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, гЛ жгород, ул.Проектная,4

™

15