专利名称：一体化无线监测示功仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械采油技术领域中的一种检测仪器，尤其涉及对有杆泵地面示功图进行检测的一体化无线监测示功仪。
背景技术：
在机械采油的油田，有杆泵抽油井地面光杆功图，或称为示功图的测取是油井日常生产管理的一个重要部分，是分析、诊断抽油井是否正常的一项关键指标。抽油井的生产状况非常复杂，抽油泵在井下工作的影响因素很多，直接测取井下抽油泵的功图十分困难。要想了解泵在井下的工作状况，只有借助于示功仪在地面测量光杆功图来进行分析、诊断。目前油田常用的示功仪一般由负荷、位移传感器组成的一次仪表和由数据采集装置组成的二次仪表构成。一次仪表中的位移传感器采用拉线的方式，通过拉出、回收线来检测光杆位移，其发条盒中的弹簧质量、预紧大小直接影响其测试精度，而且一次仪表与二次仪表之间采用电缆传输数据，电源采用充电电源的方式，整个仪器不但体积大、零件多、安装烦琐，且资料储存的容量也有限。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有示功仪存在的上述不足，提供体积小、储存数据量多、有利于连续实时监测的一种一体化无线监测示功仪。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种一体化无线监测示功仪，包括盒体和盒体内的主控制器，以及信号调理电路、实时时钟电路和数据储存电路，其特征在于盒体上固有负荷传感器，其传感信号接入调理电路的输入端，盒体一侧固有发射无线，盒体的正面设置有太阳能电池板，盒体内还设置有MEMS微机械电子芯片及其辅助电路、电源控制电路、可充电电池；MEMS微机械电子芯片及其辅助电路构成的位移传感器的感应信号接入调理电路；主控制器的接口模块端设置有无线发射通讯模块、USB接口和458接口，无线发射通讯模块的输出端接发射天线；可充电电池和太阳能电池板为各负载提供电能，电源控制电路串接在各负载电源回路中。
本实用新型将多种传感器、电源以及数据处理、采集、储存、无线发射系统设计成无机械传动、无传输线的完全密封的一体化装置，设置太阳能电池板，既可为充电电池充电，又能为各负载供电；采用MEMS微机械电子芯片及其辅助电路构成的位移传感器，可以感应光杆加速度的变化，从而确定光杆的位移变化；设置无线发射通讯模块，实现油井示功图的数据无线传输，方便了数据采集和油井诊断；设置USB接口，方便采集、储存大量数据，实现普通优盘采集数据的功能；设置458接口，实现多台仪器联网。本实用新型一体化的密封结构，能够适应复杂的室外环境，只需直接安装在油井悬绳器上端的光杆部，无需对其充电等维护，能自动地按设定保存大量的示功图，如果需要测取油井示功图时，用PDA掌上电脑，通过无线方式就能够随时对油井历史数据进行读取和实时测量、诊断，也可将盒体内的USB优盘取出进行功图回放，本实用新型由于采用无线联网方式，对油井联网，为实现油井自动化检测创造了条件。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型电路框图。
图中，1是发射天线，2是盒体，3是负荷传感器，4是太阳能电池板，5是信号调理电路，6是主控制器，7是发射模块，8是USB接口，9是485接口，10是电源控制电路，11是实时时钟电路，12是位移传感器，13是存储器，14是可充电电池。
具体实施方式
本实用新型由盒体2、盒体2正面固定的太阳能电池板4、盒体2背面固定的负荷传感器3、盒体2一侧固定的发射天线1及盒体2内的电路板构成；电路板中有MST430系列芯片构成的主控制器6，接入主控器6的信号调理电路5、实时时钟电路11、位移传感器12、数据存储器13、主控器的接口模块端设置有发射模块7、USB接口8、485接口9，电源控制电路10串接在各负载的电源回路中，根据需要切断或开启电源，从而降低能耗，太阳能电池板4为盒体2内的可充电电池14和各负载提供电源；负荷传感器3呈空心圆柱形，亦可呈U形，其传感信号接入调理电路5的输入端，位移传感器12由MEMS微机械电子芯片及其辅助电路构成，位移传感器12的感应信号接入调理电路5的输入端，发射模块7的输出端接发射天线1。本实用新型将传感器和二次仪表整合为一体，减小仪器的体积和配件数量，提高了安全性和移动性；设置无线发射，实现油井功图数据与外设的PDA和笔记本的数据无线交换，改变了现有示功仪电缆通讯的方式；应用MEMS微机械电子芯片，感应加速度变化来确定光杆位移，解决了常规位移传感器寿命短、可靠性差的问题；通过移植USB活动硬盘技术，解决了油田现有示功仪储存数据量少问题，极大地方便了数据交换；将太阳能电池与充电电池有机结合，解决了仪器供电问题，实现了长年无需充电。
权利要求1.一种一体化无线监测示功仪，包括盒体和盒体内的主控制器，以及信号调理电路、实时时钟电路和数据储存电路，其特征在于盒体上固有负荷传感器，其传感信号接入调理电路的输入端，盒体一侧固有发射无线，盒体的正面设置有太阳能电池板，盒体内还设置有MEMS微机械电子芯片及其辅助电路、电源控制电路、可充电电池；MEMS微机械电子芯片及其辅助电路构成的位移传感器的感应信号接入调理电路；主控制器的接口模块端设置有无线发射通讯模块、USB接口和458接口，无线发射通讯模块的输出端接发射天线；可充电电池和太阳能电池板为各负载提供电能，电源控制电路串接在各负载电源回路中。
2.根据权利要求1所述的一体化无线监测示功仪，其特征在于主控制器采用MST430系列芯片。
3.根据权利要求1所述的一体化无线监测示功仪，其特征在于负荷传感器呈空心圆柱形，亦可呈U形。
专利摘要本实用新型涉及机械采油技术领域中的一种一体化无线监测示功仪，其主要特点是将传感器与二次仪表整合为一体，并设置有无线发射模块、USB接口和485接口，还设置有可充电电池及太阳能电池板，本实用新型一体化的密封结构，能够适应复杂的室外环境，只需直接安装在油井悬绳器上端的光杆上，无需对其充电等维护，可保存大量的示功图，也可通过无线方式读取历史数据或实时测量，也可进行示功图回放和联网检测，本实用新型为油井的自动化检测创造了条件，具有显著的经济效益和社会效益。
文档编号E21B47/00GK2714804SQ20042002551
公开日2005年8月3日 申请日期2004年3月16日 优先权日2004年3月16日
发明者夏英, 吴利文 申请人:夏英, 吴利文