基于加速度传感器的示功图测试与分析系统研究

更新时间：2020-03-15 06:34:43 大小：6M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：加速度传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

示功图是分析深井泵、抽油机与抽油杆工作状态的重要手段。目前，油田现场测量抽油机示功图的方法以传统的拉线式为主，而拉线式测量冲程存在仪器笨重、断头率高、局部磨损严重、寿命短等不足，对现场实际操作造成了很多不便。为了能够克服传统拉线式冲程测量方式的缺点，结合示功仪小型化、无绳化的发展趋势，设计了基于加速度传感器的便携式示功图测试仪及示功图分析应用软件。便携式示功图测试仪采用测量加速度的方式间接计算出冲程，彻底避免了拉线式所固有的缺陷，具有体积小，携带方便，易于操作等特点；示功图分析软件采用自定义数据传输协议，获得能够准确反映抽油机示功图信息的大量数据，并提供功图面积计算、载荷图、位移图、同一口井不同时间功图信息对比等多种数据分析功能。本文主要完成工作概括如下： 1、提出了以加速度传感器和低功耗单片机MSP430为核心的便携式示功图测试仪设计方案。分析了加速度传感器用于位移测量原理和计算方法，设计并实现了加速度信号和载荷信号的检测、转换、存储、显示及传输等功能的硬件电路，并完成了MSP430单片机对各个模块操作的程序编程和调试等工作。 2、为提高便携式示功图测试仪中载荷信号和加速度信号的测量精度，提出了一种基于平滑滤波，适用于测量两种不同类型抽油机载荷信号和加速度信号的复合滤波方法；为正确描述示功图，提出了一种基于复合滤波判断抽油机上、下死点的算法。并完成了基于MSP430单片机的上述算法推导与编程实现。 3、提出了一套自定义的上、下位机数据传输与通信协议，实现了较高效率的数据传输；在广泛、深入分析示功图应用软件功能要求的基础上，采用VB自主开发了具有多种功图信息图显示（载荷、位移）、根据时间井名排列功图信息、同一口井不同时间功图对比、功图面积计算等功能的上位机示功图数据分析软件。示功图测试与分析系统在实验室进行了整体联调，对抽油机进行了多次的现场试验，并做了有针对性的改进和完善。现场试验表明，该系统对游梁式抽油机和皮带式抽油机具有很好的兼容性，可以准确地测量抽油机井示功图信息，工作稳定，满足设计要求，具有广泛的应用前景。