專利名稱：便攜式功率法抽油機(jī)平衡度測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種抽油機(jī)平衡度測試儀。
背景技術(shù)：
游梁式抽油機(jī)是油田的主要生產(chǎn)設(shè)備，占抽油機(jī)總量的90%以上，其耗電量約占油田年均總耗電量的40%以上。根據(jù)油井工況調(diào)節(jié)抽油機(jī)平衡度，使其工作于平衡狀態(tài)， 一方面可延長抽油機(jī)、電動機(jī)的使用壽命，另一方面可節(jié)約大量的電能。研究試驗資料表明，每臺不平衡的抽油機(jī)井從不平衡狀態(tài)調(diào)節(jié)到平衡狀態(tài)時每小時可節(jié)約電量0.3 1.5kW.h。從2006年中石化油田企業(yè)節(jié)能檢測中心對中石化所屬5個油田的3000多口井的測試結(jié)果可知，有50%的油井平衡度指標(biāo)不合格，這些油井如果都能調(diào)整到平衡狀態(tài)，每年將節(jié)電5000萬kW.h。因此，提高抽油機(jī)平衡度的合格率對降低電耗是十分必要的。
目前，抽油機(jī)平衡度常規(guī)的判斷方法是電流法，即抽油機(jī)下行最大電流與上行最大電流的比值，若此值在0.8~1.1 (標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)之間，則認(rèn)為抽油機(jī)平衡。實際上，使用電流法判斷抽油機(jī)的平衡度合格，有些情況下不能保證抽油機(jī)一定處于耗電最省的狀態(tài)，甚至是多耗電，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是①某些嚴(yán)重不平衡的油井，其下沖程(或上沖程)測得的最大電流是發(fā)電電流，但鉗形電流表測得的這一最大電流因無法判斷相位而不能判斷其是發(fā)電電流還是輸入電流，在這種狀態(tài)下用電流法測試評價的平衡度數(shù)值是合格的，但實際上是嚴(yán)重的不平衡。0電流法是一種粗略的估計方法，誤差較大，它沒有考慮電流在整個上下沖程的變化情況，更沒有考慮功率在上下沖程中的變化情況。在實際操作中，由于在上下沖程中電流峰值所占的時間寬度窄，電流表指針不斷擺動等因素的影響，測試人員僅靠目測瞬時值很難讀取準(zhǔn)確的數(shù)值；G)電流法從理論和實際操作上都存在著很大的缺陷，準(zhǔn)確性較差，存在虛假平衡的問題。以電流法作為平衡度判定標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)整抽油機(jī)的平衡經(jīng)常會出現(xiàn)調(diào)整后抽油機(jī)的日耗電量比調(diào)整前不但沒有減少，反而有所升高的現(xiàn)象，也就是說其離真正的平衡更遠(yuǎn)，這說明了電流法的平衡度測試方法存在明顯的弊端。
現(xiàn)有的抽油機(jī)功率測試儀表有以下三種不同的計量工作原理:(D電表對發(fā)電功率不作任何處理。只計量輸入功率，而對發(fā)電功率不做任何處理。與其他計量原理的電表相比累計所測電量值居中。②對發(fā)電功率相加。不僅計量電機(jī)的輸入功率，而且把發(fā)電功率的絕對值與輸入功率相加后累計電量。與其他計量原理的電表相比累計電量值最大。③對發(fā)電功率相減。
把電機(jī)的輸入功率和發(fā)電功率以絕對值的形勢相減后累計電量。與其他計量原理的電表相比累計電量值最小。三種不同計量原理的電表在實驗室校驗都合格的電表，對同一臺沒有發(fā)電狀態(tài)的用電設(shè)備耗電量計量基本一致；但在同一臺有發(fā)電功率的抽油機(jī)上耗電量計量差別很大(達(dá)21%左右)。因此，目前的功率測試儀也不能正確測試評價抽油機(jī)的平衡度。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有抽油機(jī)平衡度測試儀存在的問題，提供一種測量精度高、體積小、使用方便的便攜式功率法抽油機(jī)平衡度測試儀。
本實用新型的便攜式功率法抽油機(jī)平衡度測試儀采用以下技術(shù)解決方案該便攜式功率法抽油機(jī)平衡度測試儀包括電壓互感器、電流互感器、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示器、存儲器和鍵盤，電壓互感器和電流互感器均與模-數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器連接與微處理器連接，顯示器、存儲器和鍵盤均與微處理器連接。
本實用新型測量精度高，電流誤差《0.5%標(biāo)準(zhǔn)值，功率《1.0%讀數(shù)值，同時體積小、便于攜式，使用方便。

圖1是本實用新型的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的測量電路原理圖。
圖中1、電壓互感器，2、電流互感器，3、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，4、微處理器，5、顯示器，6、存儲器，7、鍵盤。
具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的測試儀的上部為液晶顯示器，可以顯示功率、電流或平衡度等。下部為薄膜按鍵開關(guān)，其排列如圖1所示，設(shè)有電流、功率、上沖、下沖、通訊、確定等六個按鍵開關(guān)。
圖2給出了本實用新型的測量電路原理。測量電路包括電壓互感器l、電流互感器2、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器3、微處理器4、顯示器5、存儲器6和鍵盤7，電壓互感器1和電流互感器2均與模-數(shù)轉(zhuǎn)換器3連接，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器3與微處理器4連接，顯示器5、存儲器6和鍵盤7均與微處理器4連接。
模-數(shù)轉(zhuǎn)換器3采用CS5460A， CS5460A是一個包含兩個A Z模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、高速電能計算功能和一個串行接口的高度集成的A 2模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以精確測量和計算有功電能和瞬時功率，具有與微處理器通訊的雙向串口，芯片的脈沖輸出頻率與有功能量成正比，具有方便的片上AC/DC系統(tǒng)校準(zhǔn)功能，能和低成本電阻或變壓器并聯(lián)來測量電流或電壓,具有雙向接口和微控制器進(jìn)行通信。
微處理器4采用89c51單片機(jī)，顯示器5采用液晶顯示器，存儲器6采用EEPR0M(電可擦寫可編程只讀存儲器)。
接入負(fù)載的兩端分別為紅色鱷魚夾和黑色鱷魚夾，連接插頭采用航空插頭。本實用新型的測試步驟如下
1. 把電壓互感器和電流互感器接入測試儀的航空插頭；
2. 把紅色鍔魚夾接入一條火線；把黑色鱷魚夾接入另一火線；
3. 把電流互感器鉗口卡入第三條火線；
4. 打開儀器電源開關(guān)，如果要使用電流平衡測試，則按下"電流"鍵，再按下"上沖"或"下沖"鍵；如果要使用功率平衡測試，則按下"功率"鍵，再按下"上沖"或"下沖"鍵。就會在液晶顯示器上顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)。
5. 觀察抽油機(jī)的工作狀況，分別在上下沖程開始時按下相應(yīng)的按鍵，上下沖程結(jié)束后，按下"確定"鍵，則可以計算平衡度。 .
6. 重復(fù)步驟4，則可以再次測量。
7. 測試結(jié)束后，先關(guān)閉儀器電源，再取下電壓鱷魚夾和電流互感器，最后拔下航空插頭。
權(quán)利要求1. 一種便攜式功率法抽油機(jī)平衡度測試儀，包括電壓互感器、電流互感器、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示器、存儲器和鍵盤，其特征是電壓互感器和電流互感器均與模-數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器連接與微處理器連接，顯示器、存儲器和鍵盤均與微處理器連接。
專利摘要本實用新型提供了一種便攜式功率法抽油機(jī)平衡度測試儀。該便攜式功率法抽油機(jī)平衡度測試儀包括電壓互感器、電流互感器、模-數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器、顯示器、存儲器和鍵盤，電壓互感器和電流互感器均與模-數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器連接與微處理器連接，顯示器、存儲器和鍵盤均與微處理器連接。本實用新型測量精度高，電流誤差≤0.5％標(biāo)準(zhǔn)值，功率≤1.0％讀數(shù)值，同時體積小、便于攜式，使用方便。
文檔編號G01R31/00GK201285417SQ20082017491
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者濤 付, 馮國棟, 亮 周, 徐紅梅, 杜紅勇, 王新燕, 路 范, 董明霞, 郭曙光, 閆敬東, 齊光峰 申請人:中國石化股份勝利油田分公司技術(shù)檢測中心