专利名称：井架起放指重记录装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井架起放指重记录装置，属于石油钻机制造领域。
背景技术：
钻机起放井架是钻井作业队伍在勘探开发过程中必须的一项工作。钻机在现场起升和放下井架，是一个关系到安全生产的极为重要的环节。现有的井架起放记录装置为机械式记录装置，是用弹簧管和记录笔在记录纸上画图来实现的。例如，中国专利号“CN200620103126.2”公开了一种液压活塞式指重表，
公开日为2007年08月01日，包括液压传感器、重量指示仪以及连接管线，所述的液压传感器包括活塞缸、活塞杆、活塞、导向螺母，活塞设置在活塞缸的腔体内，导向螺母固定在活塞缸的缸口上，活塞杆穿过导向螺母与活塞固定连接，连接管线一端与活塞缸的腔体连接，另一端与重量指示仪连接；活塞杆上连接有上吊环，活塞缸上连接有下吊环；活塞缸的腔体上设有放气阀。但现有机械记录仪还存在如下不足:对短时间、大负荷的井架起升工况记录分辨率低，并且精度低、记录数据量少，使用效果差。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有机械记录仪存在的上述问题，提供一种井架起放指重记录装置，本实用新型具有精度高、记录数据量大、无纸化的特点，为井队在没有发电时，提供电子数字记录创造了条件，完善了钻井工程的数字化和信息化建设。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种井架起放指重记录装置，其特征在于:包括压力变送器、信号放大电路、A/D转换电路、主处理器、存储器和显示屏，所述压力变送器用于将指重的液压信号转换成电压信号，信号放大电路与压力变送器连接用于将压力变送器输出的电压信号做放大处理，A/D转换电路与信号放大电路连接用于将前端放大电路输出电压转换成数字信号，主处理器与A/D转换电路连接用于将存储的刻度值和当前采集到的A/D数值计算出当前的指重数据，显示屏与主处理器连接用于显示指重参数，存储器与主处理器连接用于存储主处理器处理的数据。本实用新型还包括电源处理电路，所述电源处理电路与主处理器连接用于将电源转换后为主处理器供电。本实用新型还包括U盘管理器，U盘管理器与存储器连接用于将存储器中的数据拷贝到U盘中。本实用新型还包括键盘处理电路，键盘处理电路与主处理器连接用于将按键信息传递给主处理器。所述显示屏通过用于控制显示屏显示指重参数的显示屏控制电路与存储器连接。所述信号放大电路包括将电压信号放大6.7倍的初级放大电路和将放大后的电压信号再放大5倍的次级放大电路，初级放大电路与次级放大电路连接。[0012]采用本实用新型的优点在于:一、本实用新型中，所述压力变送器用于将指重的液压信号转换成电压信号，信号放大电路与压力变送器连接用于将压力变送器输出的电压信号做放大处理，A/D转换电路与信号放大电路连接用于将前端放大电路输出电压转换成数字信号，主处理器与A/D转换电路连接用于将存储的刻度值和当前采集到的A/D数值计算出当前的指重数据，显示屏与主处理器连接用于显示指重参数，存储器与主处理器连接用于存储主处理器处理的数据，具有精度高、记录数据量大、无纸化的优点，完善了钻井工程的数字化和信息化建设。二、本实用新型还包括电源处理电路，所述电源处理电路与主处理器连接用于将电源转换后为主处理器供电，为井队在没有发电时，提供电子数字记录创造了条件。三、本实用新型还包括U盘管理器，U盘管理器与存储器连接用于将存储器中的数据拷贝到U盘中，可通过后台计算机将拷贝到U盘中的指重数据用曲线的形式显示出来，以便分析之用。四、本实用新型还包括键盘处理电路，键盘处理电路与主处理器连接用于将按键信息传递给主处理器，按键信息的精确输入。五、本实用新型中，所述显示屏通过用于控制显示屏显示指重参数的显示屏控制电路与存储器连接，具有实时显示指重参数的优点。六、本实用新型中，所述信号放大电路包括将电压信号放大6.7倍的初级放大电路和将放大后的电压信号再放大5倍的次级放大电路，初级放大电路与次级放大电路连接，采用两级放大，提高了数据处理的精度。
图1为本实用新型电源处理电路图图2为本实用新型信号放大电路图图3为本实用新型A/D转换电路图图4为本实用新型U盘管理器的电路图图5为本实用新型存储器的电路图图6为本实用新型主处理器的电路图图7为本实用新型键盘处理电路图图8为本实用新型显示屏控制电路图
具体实施方式
实施例1一种井架起放指重记录装置，包括压力变送器、信号放大电路、A/D转换电路、主处理器、存储器和显示屏，所述压力变送器用于将指重的液压信号转换成电压信号，信号放大电路与压力变送器连接用于将压力变送器输出的电压信号做放大处理，A/D转换电路与信号放大电路连接用于将前端放大电路输出电压转换成数字信号，主处理器与A/D转换电路连接用于将存储的刻度值和当前采集到的A/D数值计算出当前的指重数据，显示屏与主处理器连接用于显示指重参数，存储器与主处理器连接用于存储主处理器处理的数据。本实用新型还包括电源处理电路，所述电源处理电路与主处理器连接用于将电源转换后为主处理器供电。本实用新型还包括U盘管理器，U盘管理器与存储器连接用于将存储器中的数据拷贝到U盘中。本实用新型还包括键盘处理电路，键盘处理电路与主处理器连接用于将按键信息传递给主处理器。本实用新型的优选实施方式为，所述显示屏通过用于控制显示屏显示指重参数的显示屏控制电路与存储器连接。本实用新型的又一优选实施方式为，所述信号放大电路包括将电压信号放大6.7倍的初级放大电路和将放大后的电压信号再放大5倍的次级放大电路，初级放大电路与次级放大电路连接，放大倍数并不局限于此。实施例2本实用新型包括以下几部分:采用低功耗压力变送器实现将指重的液压信号转换成毫伏级的电压信号。主控系统为本装置的核心，主要有电源处理电路、前端信号放大电路、A/D转换电路、主处理器、存储器、U盘管理器、键盘处理电路、液晶屏控制电路。电源处理电路将9V或7.4V电压转换成3.3V和5V电压。前端信号放大电路将压力变送器输出的毫伏级电压做放大处理。A/D转换电路将前端信号放大电路输出电压信号转换成数字信号。主处理器为主控系统的核心，它的主要功能有:第一，将键盘电路的按键值做处理，可让用户输入指重刻度值和当前时间值。第二，将存储的刻度值和当前采集到的A/D数值计算出当前的指重数据。第三，将计算出来有效的指重数据存储在存储器中，并用液晶显示出来。第四，当检 测到有U盘连接在本装置时，将电子盘中的指重数据拷贝到U盘中。存储器主要功能是存储主处理器处理的数据。U盘管理器的主要功能是将通过USB通信协议将存储器中的数据拷贝到U盘中。。键盘处理电路主要是将用户按键的信息传递给主处理器。液晶屏控制电路主要功能是显示指重参数。如图1所示，采用9 Vd.c.电源供电或7.4 Vd.c.电池供电方式；其中VLl为电源供电指示灯，VL2为电池供电指示灯，VDl和VD2为防反相二级管，Dl为把电源转换为5.0Vd.c.，D2为把电源转换为3.3 Vd.c.。如图2所示，传感器输入范围在O 40mV，采用4运放来进行两级放大，初级放大为(町0+1 13)/(1 11+1 12)放大在6.7倍，次级R17/R15放大在5倍，总放大倍数在33.5倍，使最高信号在1.5V以内，零点采用了信号抬高处理方式，通过R16上把信号抬高0.4V。如图3所示，采用了 16位A/D转换器，使仪表精度得到了很好的保证。如图4所示，U盘管理器内置了 USB通讯协议的基本固件，兼容USB2.0协议，最高能够支持到32G的U盘。如图5所示，数据存储采用了 K9F1G08U0B，它具有2G的存储容量，并具有操作电流底和速度快的特点。如图6所示，采用了 ARM内核结构的SMT32F103微处理器作为控制芯片，具有速度快，功耗底的特点，JP2为程序下载端口。如图7所示，CPU 口线PB6、PB2、PBUPBO平时置高，当按键被按下时，则对应口线被拉底，此时则触发对应按键被按下时的程序处理，电路中的二极管1N4148主要起到了按键去抖的作用以防止误动作。如图8所示，显示屏控制电路中，显示采用了 6位段码IXD显示方式。
权利要求1.一种井架起放指重记录装置，其特征在于:包括压力变送器、信号放大电路、A/D转换电路、主处理器、存储器和显示屏，所述压力变送器用于将指重的液压信号转换成电压信号，信号放大电路与压力变送器连接用于将压力变送器输出的电压信号做放大处理，A/D转换电路与信号放大电路连接用于将前端放大电路输出电压转换成数字信号，主处理器与A/D转换电路连接用于将存储的刻度值和当前采集到的A/D数值计算出当前的指重数据，显示屏与主处理器连接用于显示指重参数，存储器与主处理器连接用于存储主处理器处理的数据。
2.根据权利要求1所述的井架起放指重记录装置，其特征在于:还包括电源处理电路，所述电源处理电路与主处理器连接用于将电源转换后为主处理器供电。
3.根据权利要求1所述的井架起放指重记录装置，其特征在于:还包括U盘管理器，U盘管理器与存储器连接用于将存储器中的数据拷贝到U盘中。
4.根据权利要求1所述的井架起放指重记录装置，其特征在于:还包括键盘处理电路，键盘处理电路与主处理器连接用于将按键信息传递给主处理器。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的井架起放指重记录装置，其特征在于:所述显示屏通过用于控制显示屏显示指重参数的显示屏控制电路与存储器连接。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的井架起放指重记录装置，其特征在于:所述信号放大电路包括将电压信号放大6.7倍的初级放大电路和将放大后的电压信号再放大5倍的次级放大电路，初级放大电路与次级放大电路连接。
专利摘要本实用新型公开了一种井架起放指重记录装置，其压力变送器用于将指重的液压信号转换成电压信号，信号放大电路与压力变送器连接用于将压力变送器输出的电压信号做放大处理，A/D转换电路与信号放大电路连接用于将前端放大电路输出电压转换成数字信号，主处理器与A/D转换电路连接用于将存储的刻度值和当前采集到的A/D数值计算出当前的指重数据，显示屏与主处理器连接用于显示指重参数，存储器与主处理器连接用于存储主处理器处理的数据。本实用新型具有精度高、记录数据量大、无纸化的特点，为井队在没有发电时，提供电子数字记录创造了条件，完善了钻井工程的数字化和信息化建设。
文档编号G01G23/18GK203024855SQ20122073430
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者曾祥斌, 陈晓东, 高永旺, 胡渝建 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司