一种脉冲量传感器可调式安装支架的制作方法

[0001]
本发明涉及石油天然气勘探综合录井的泵冲次检测辅助设备领域，具体为一种脉冲量传感器可调式安装支架。


背景技术：

[0002]
在石油勘探中，综合录井技术广泛应用于油气勘探活动中的钻探过程。它不仅在新区勘探过程中对参数井、预探井、探井有广泛的应用，而且对老区开发过程中的开发井、调整井的施工也有着十分明显的作用。综合录井的职能作用主要在于：利用综合录井开展地层评价、进行油气资源评价、监控钻井施工和使用现先进的计算机技术为勘探服务。其中，监控钻井施工是指导钻井工程安全生产的重要职能，包括：钻井实时监控，优选参数钻井、提高机械钻速，地层压力监测及利用随钻测井技术为定向井、水平井施工服务等。
[0003]
综合录井监控钻井施工的技术手段是依据大量的传感器数据采集为基础的。传感器是能感受规定的被测量（物理量、化学量、生物量等），并按照一定的规律转换成可用输出信号（通常是电量）的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。输出信号有电压、电流、脉冲、频率等，以满足信号的传输、处理、记录、显示和控制的要求。在综合录井系统中，传感器按功能可分为绞车传感器、泵冲传感器、转盘转速传感器、悬重传感器、立管压力传感器、套管压力传感器和扭矩传感器、温度传感器、密度传感器、电导率传感器、体积传感器、流量传感器、硫化氢传感器等传感器；按输出信号分类分为脉冲量传感器和模拟量传感器，脉冲量传感器包括绞车传感器、泵冲传感器和转盘转速传感器。
[0004]
在常规模式下，脉冲量传感器的安装是靠焊接固定直接依附在转动的部件上，但是，随着钻井施工安全及设备维护的需要，这种安装方式已不再符合现场标准化要求，而是亟需一种具有科学安装方式的可调装置。所以，必须创新设计一种具有广泛适用性的脉冲量传感器可调式安装支架，以满足各种现场工作的需要。
[0005]
在随钻勘探中，泵冲数是项重要的工程参数，它是计算钻井液排量、判断地面地下设备状态、计算迟到时间等的依据。综合录井在现场安装泵冲传感器或转盘转速传感器需要两种部件，即传感器本身和激励传感器产生脉冲信号的金属感应片，对于传感器的安装一般是在泵体护罩上焊接一块基座，然后将传感器绑定在基座上；对于感应片的安装就是在泵体转盘上焊接一块突出的金属块，泵体转盘转动带动金属块转动，金属块转动切割传感器探头发出的电磁场，如此切割分离、再切割再分离，泵冲数就是这样被采集的。在这种安装方式下，都离不开焊接作业，即必须改造工程的基础设备。但是，这种安装方式已经随着现场标准化及设备安全管理运行的需要而出现了各种问题，归纳起来主要有以下几个方面：（1）安装传感器本体需要焊接，在平面设备上增加了额外焊点，造成对工程设备的损坏；（2）在泵体转盘上焊接金属块感应片，破坏了转盘的圆周面，影响设备运行安全；；（3）传感器本体焊接后无法实时调整传感器的探头间距，影响了探头的正常工作；
（4）在泵体转盘上焊接的金属块感应片在高速转动下容易脱落，影响设备和人身安全；（5）泵体转盘上焊接的金属块感应片脱落后需要工程停泵再次焊接，影响了工程施工进度，降低了勘探时效；（6）传感器本体和泵体转盘上焊接的金属块感应片一旦焊接定型后，无法根据需要实时调整，影响了交叉作业；（7）固定焊接没有实时调整功能，增加了工作难度，不利于设备设施的高效运行。


技术实现要素：

[0006]
本发明针对现有技术中的问题，提供一种脉冲量传感器可调式安装支架。
[0007]
其技术方案如下：一种脉冲量传感器可调式安装支架，包括立杆、转轴、固定板、复位扭转弹簧、伸缩杆；转轴固定设置于立杆中部，所述转轴与固定板转动连接，转轴上套设有复位扭转弹簧，复位扭转弹簧两端分别连接立杆和固定板；所述立杆上端横向固定设置有第一伸缩杆，第一伸缩杆端部固定设置有感应片；所述立杆下端横向固定设置第二伸缩杆，所述立杆为丝杆，第一伸缩杆和立杆的连接端、第二伸缩杆和立杆的连接端设有套设于立杆的丝筒，所述立杆上套设有止退螺母，每个所述丝筒的上方和下方均设有一个止退螺母。
[0008]
进一步的，所述第一伸缩杆或第二伸缩杆为螺纹式伸缩杆。
[0009]
进一步的，所述螺纹式伸缩杆包括调节丝筒和螺纹连接于调节丝筒两端的两节调节丝杆。
[0010]
更进一步的，所述第一伸缩杆或第二伸缩杆包括固定板、延长板，所述固定板、延长板上开设有若干沿伸缩方向分布的销孔，固定板、延长板上的销孔一一对应，至少两个固定销插入不同销孔连接固定板和延长板。
[0011]
本发明的有益效果是：（1）安装传感器本体不再需要焊接，消除了平面设备上增加的额外焊点，有利于工程设备安全防护；（2）不需在泵体转盘上焊接金属块感应片，不会破坏转盘的圆周面的光滑度，确保了设备运行安全；；（3）传感器本体不需焊接固定，从而可以实时调整传感器的探头间距，确保了探头的正常工作；（4）在免焊接的安装条件下，消除了金属块感应片在高速转动下易脱落的可能性，保障了设备和人身安全；（5）在免焊接的安装条件下，传感器探头和金属块感应片的间距可实时调整，在调整时不影响工程施工，提升了勘探时效；（6）在免焊接的安装条件下，传感器探头和金属块感应片的间距可实时调整，不影响交叉作业，避免了交叉作业存在的安全隐患；（7）在免焊接的安装条件下，降低了工作难度，有利于设备设施的高效运行。
附图说明
[0012]
图1是本发明整体结构示意图；
图中：1、立杆，2、固定板，3、转轴，4、复位扭转弹簧，5、第一伸缩杆，6、第二伸缩杆，7、第二调节丝筒，8、止退螺母，9、第三调节丝筒，10、螺纹孔，11、上丝杆，12、竖杆，13、下丝杆，51、第一调节丝杆，52、第一调节丝筒，53、第二调节丝杆，61、活动连接板，62、销孔，63、固定连接板，具体实施方式。
[0013]
实施例一：一种脉冲量传感器可调式安装支架，包括立杆1、转轴、固定板2、复位扭转弹簧4、伸缩杆；转轴固定设置于立杆1中部，所述转轴与固定板2转动连接，转轴上套设有复位扭转弹簧4，复位扭转弹簧4两端分别连接立杆1和固定板2；所述立杆1上端横向固定设置有第一伸缩杆5，第一伸缩杆5端部固定设置有感应片；所述立杆1下端横向固定设置第二伸缩杆6。
[0014]
所述立杆1为丝杆，第一伸缩杆5和立杆1的连接端、第二伸缩杆6和立杆1的连接端设有套设于立杆1的丝筒。
[0015]
所述立杆1上套设有止退螺母8，每个所述丝筒的上方和下方均设有一个止退螺母8。
[0016]
所述第一伸缩杆5或第二伸缩杆6为螺纹式伸缩杆。
[0017]
所述螺纹式伸缩杆包括调节丝筒和螺纹连接于调节丝筒两端的两节调节丝杆。
[0018]
所述第一伸缩杆5或第二伸缩杆6包括固定连接板63、活动连接板61，所述固定连接板63、活动连接板61上开设有若干沿伸缩方向分布的销孔62，固定连接板63、活动连接板61上的销孔62一一对应，至少两个固定销插入不同销孔62连接固定连接板63和延长板。
[0019]
实施例二：一种脉冲量传感器可调式安装支架为不锈钢制，包括立杆1、固定板2、复位扭转弹簧4、第一伸缩杆5、第二伸缩杆6、感应片。
[0020]
立杆1包括十字杆、上丝杆11、下丝杆13、复位扭转弹簧4。所述十字杆包括竖杆12和横杆3，竖杆12两端分别螺纹连接上丝杆11、下丝杆13；横杆3两端套设有轴承，所述横杆3通过设置于固定板2上的轴承座与固定板2转动连接，所述横杆3上还套设有复位扭转弹簧4，复位扭转弹簧4两端分别与十字杆、固定板2固定连接；当复位扭转弹簧4处于常态时，立杆1和固定板2的夹角为90度。
[0021]
固定板2呈长方形板体，板体上开设有容纳立杆1转动的方形或u形开口，所述横杆3架设于开口上，开口两边固定设置与轴承转动配合的轴承座；板体上还开设有用于固定传感器或与外部设备连接用的螺纹孔10。
[0022]
感应片焊接固定于第一伸缩杆5的伸缩端上，感应片的感应面与立杆1平行。
[0023]
第一伸缩杆5包括套设于上丝杆11的第二调节丝筒7、焊接于第二调节丝筒7外筒面上的第二调节丝杆53、依次与第二调节丝杆53螺纹连接的第一调节丝筒52、第一调节丝杆51。
[0024]
第二伸缩杆6包括套设于下丝杆13的第三调节丝筒9、焊接于第三调节丝筒9外筒面上的固定连接板63、通过固定销与固定连接板63连接的活动连接板61；所述固定连接板63、活动连接板61上开设有若干沿伸缩方向分布的销孔62，固定连接板63、活动连接板61上的销孔62一一对应，通过将固定销插入固定连接板63、活动连接板61重合的销孔62内连接
固定连接板63和活动连接板61，固定连接板63、活动连接板61至少保持两对销孔62重合，调整固定连接板63、活动连接板61重合销孔62的数量，从而调节第二伸缩杆6整体长度。
[0025]
所述第一调节丝筒52、第二调节丝筒7、第三调节丝筒9的两端均设置有止退螺母8，通过止退螺母8限定调节丝筒在丝杆上的位置，防止因振动导致的滑移或松动。
[0026]
将固定板2通过g形夹固定到外部设备上，将传感器通过g形夹固定到固定板2上，传感器探头朝向立杆1方向，旋转第二调节丝筒7使感应片与探头对正，调节第一伸缩杆5长度以调整感应片和探头距离，旋转第三调节丝筒9使第二伸缩杆6的伸缩端朝向待测设备，调节第二伸缩杆6的长度时第二伸缩杆6的伸缩端触碰待测设备；待测设备发生振动时，第二伸缩杆6随之摆动，第二伸缩杆6通过立杆1带动第一伸缩杆5摆动，第一伸缩杆5带动感应片摆动，在复位扭转弹簧4的作用力下，立杆1摆动后随即复位，使第二伸缩杆6保持与待测设备的接触，从而可以持续传递振动。
[0027]
实施例三：1. 固定板。固定板为u-型，为在一块长170mm
×
宽120mm
×
厚5mm的长方形条板上切割而成，条板内开长100mm
×
宽60mm长方形槽口，长方形槽口的两侧长边形成两翼，长方形槽口的两侧短边形成上下顶底边。顶边长50mm，底边长20mm。从顶边10mm始沿两翼居中位置各开5个丝孔，孔径10mm、中心孔距10mm，可用作螺丝螺帽固定；顶边居中位置开两个孔径10mm中心孔距10mm的孔，和两翼丝孔平行。在两翼底边居中位置各开两个轴承固定孔用以坐落轴承，孔径8mm，中心孔距50mm。
①ꢀ
轴承。小型轴承通过轴承固定孔固定，平行放置在两翼居中位置，轴承穿横杆，竖杆和横杆呈十字位于槽口中间；横杆和竖杆各为一长100mm
×
外径20mm
×
壁厚5mm的加长螺母，内丝直径10mm，在竖杆上上下拧入直径10mm的丝杆。横杆在轴承内转动，转动幅度由扭簧控制；
②ꢀ
扭簧。扭簧为180
°
，套接在横杆上，竖杆上部50mm处钻穿直径5mm的孔，用以插接扭簧的一头固定端；扭簧的另一个固定端插接在扭簧立撑上；
③ꢀ
扭簧立撑。固定板背面，两翼横杆的下方各焊接一个长70mm、直径20mm的钢柱，在钢柱距顶50mm处开直径为5mm的穿孔，用以固定扭簧的另一个固定端。
[0028]
2. 上丝杆。上丝杆长150mm
×
丝径10mm，上丝杆拧入竖杆内丝中。上丝杆上套接背帽和加长旋丝帽。旋丝帽为一加长六棱螺母，内牙10mm
×
对边17mm
×
高35mm，背帽为普通螺母，在旋丝帽居中位置焊接横丝杆。
[0029]
3. 横丝杆。横丝杆为两节结构，每节长70mm
×
丝径10mm，两节通过加长旋丝帽正牙旋进旋出，加长旋丝帽为一加长六棱螺母，内牙10mm
×
对边17mm
×
高70mm，背帽为普通螺母。在横丝杆的前端居中焊接一感应片，感应片直径30mm
×
厚5mm。
[0030]
4. 下丝杆。下丝杆长350mm
×
丝径10mm，下丝杆拧入竖杆内丝中。下丝杆上套接背帽和加长旋丝帽。旋丝帽为一加长六棱螺母，内牙10mm
×
对边17mm
×
高50mm，背帽为普通螺母，在旋丝帽居中位置焊接一触板。触板为两块长100mm
×
宽30mm
×
厚5mm的钢板通过延长孔叠加而成。每块延长板上等距居中开四个直径8mm的孔，中心孔距15mm，对接延长孔可伸长或缩短触板的长度。
[0031]
触板按泵冲频率接触活塞挡板，引起上下丝杆摆动，扭簧的扭力为丝杆的摆动限制幅度；上丝杆摆动带动横丝杆作反向运动，横丝杆上的感应片和传感器的探头产生接触频率，从而探测到信号。背帽和旋丝帽的组合应用可以定位触板和和横丝杆，同时在上下丝杆上可以实现高度上的适应调节变化。传感器支架和固定板可以通过g-型夹夹持固定，位
置调节方便，同时也可以通过丝孔和固定螺丝固定到其它固定端。横丝杆上的加长旋丝帽可以实现感应片和传感器探头间距离的微调。该可调式安装支架可灵活组配，在脉冲量传感器的安装中实现了免焊接。