专利名称:一种抽油杆位移报警器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种抽油杆位移报警器，检测抽油杆实时高度，当抽油杆高度低于标准时自动报警。本实用新型的产品包括超声波距离测量模块、控制模块、LCD显示屏模块、报警模块，超声波距离测量模块、LCD显示屏模块、报警模块与控制模块电信号连接。超声波距离测量模块通过发射和接收超声波信号，将时间信号转换为距离信号。控制模块将距离信号显示在LCD显示屏模块上。当抽油杆低于控制模块内预存的标准高度时，控制模块控制报警模块完成光、声报警，提醒值班人员抽油杆高度过低，存在损坏危险。本实用新型使用方便，可以广泛用于油田作业现场。
【专利说明】一种抽油杆位移报警器
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及的是一种位移报警器，特别涉及应用于油田的一种抽油杆位移报敬翌m ? ft ο
【背景技术】
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[0002]抽油杆是抽油机井的细长杆件，是有杆抽油设备的重要部件。它上接光杆，下接抽油泵起传递动力的作用。抽油杆通过接箍连接成抽油杆柱，上经光杆连接抽油机，下接抽油泵柱塞，其作用是将地面抽油机驴头悬点的往复运动传递给井下抽油泵，通过往复运动来泵油。抽油杆的运动大致属于匀速运动，在上下死点会停留一定时间(一般为I秒)，以完成速度方向的调换。在此抽油杆上下运动期间，超声波测距系统不断测量系统至抽油杆上部的距离，在抽油杆一个运动周期内，测量的距离会有一个最大值、一个最小值，这两个最值之差就是所要得到的距离。抽油杆的上、下死点间的距离关系着抽油功率的大小。
[0003]随着传感器技术的不断发展，非接触式测距以其优越的特点正在逐渐代替接触式测距，并广泛应用于生活、工业、军事等各个领域。非接触式测距一般有:超声波测距、红外测距、雷达测距、激光测距等等，他们各有自己的特点优势。在这里值得一提的就是超声波测距，与其他几种方式相比，超声波测距具有许多优点:易于定向发射、方向性好、强度易控制、不受光线、烟雾、电磁干扰等因素的影响等。正是基于他的这些优点，超声波测距被广泛应用于倒车提醒、液体高度测量、移动机器人定位和避障、曲面检测等领域。
实用新型内容:
[0004]本实用新型公开了一种抽油杆位移报警器，检测抽油杆实时高度，当抽油杆高度低于标准时自动报警。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种抽油杆位移报警器，包括超声波距离测量模块、控制模块、LCD显示屏模块、报警模块，超声波距离测量模块、LCD显示屏模块、报警模块与控制模块电信号连接。
[0006]所述的抽油杆位移报警器由处理器U1、超声波测距器U2、IXD显示器L1、发光二极管D1、蜂鸣器S1、晶振Y1、电容(:1、02、03、电阻町、1?2、1?3、1?4、1?5、三极管01、02、开关KEYl组成，处理器Ul的型号为AT89S52，超声波测距器U2的型号为KS109、IXD显示器LI的型号为 LCD1602，
[0007]电容Cl与开关KEYl并联后，再与电阻Rl串联，组成处理器Ul的复位电路，
[0008]电容C2、C3 一端接地，另一端连接晶振Y1，组成处理器Ul的起振电路，
[0009]处理器Ul的第10、11引脚与超声波测距器U2连接，进行串口通信，
[0010]处理器Ul的第2引脚连接电阻R2，电阻R2的另一端连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接发光二极管Dl，组成光报警电路，
[0011]处理器Ul的第3引脚连接电阻R3，电阻R2的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接蜂鸣器SI，组成声报警电路，
[0012]处理器Ul 的第 4、5、21、22、23、24、25、26、27、28 引脚连接 LCD 显示器 LI 的第 4、6、
7、8、9、10、11、12、13、14 引脚，
[0013]处理器Ul的第31、40引脚连接电源正极，第20引脚连接电源负极，
[0014]IXD显示器LI的第3引脚连接滑动变阻器R4，电阻R4的另一端连接电源负极，
[0015]IXD显示器LI的第15引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电源正极。
[0016]超声波距离测量模块通过发射和接收超声波信号，将时间信号转换为距离信号。控制模块将距离信号显示在LCD显示屏模块上。当抽油杆低于控制模块内预存的标准高度时，控制模块控制报警模块完成光、声报警，提醒值班人员抽油杆高度过低，存在损坏危险。本实用新型使用方便，可以广泛用于油田作业现场。
[0017]本实用新型的有益效果:1.反应灵敏，能够准确测量抽油管的高度；2.能够自动报警，节约人力成本。
【附图说明】
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[0018]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0019]图1本实用新型系统简图。
[0020]图2本实用新型电路图。
[0021]图中:1_声波距离测量模块2-控制模块3-1XD显示屏模块4_报警模块【具体实施方式】:
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0023]一种抽油杆位移报警器，包括超声波距离测量模块1、控制模块2、IXD显示屏模块
3、报警模块4，超声波距离测量模块1、LCD显示屏模块3、报警模块4与控制模块2电信号连接。
[0024]上述一种抽油杆位移报警器由处理器U1、超声波测距器U2、IXD显示器L1、发光二极管D1、蜂鸣器S1、晶振Y1、电容(:1、02、03、电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、三极管Q1、Q2、开关KEYl组成，处理器Ul的型号为AT89S52，超声波测距器U2的型号为KS109、IXD显示器LI的型号为IXD1602，电容Cl与开关KEYl并联后，再与电阻Rl串联，组成处理器Ul的复位电路，电容C2、C3 一端接地，另一端连接晶振Y1，组成处理器Ul的起振电路，处理器Ul的第10、11引脚与超声波测距器U2连接，进行串口通信，处理器Ul的第2引脚连接电阻R2，电阻R2的另一端连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接发光二极管Dl，组成光报警电路，处理器Ul的第3引脚连接电阻R3，电阻R2的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接蜂鸣器SI，组成声报警电路，处理器Ul的第4、5、21、22、23、24、25、26、27,28引脚连接LCD显示器LI的第4、6、7、8、9、10、11、12、13、14引脚，处理器Ul的第31、40引脚连接电源正极，第20引脚连接电源负极，IXD显示器LI的第3引脚连接滑动变阻器R4，电阻R4的另一端连接电源负极，IXD显示器LI的第15引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电源正极。
[0025]本实用新型工作过程是:将抽油管位移报警器安装在油井口，并位于抽油杆下方。设置抽油杆报警高度为3米。打开抽油管位移报警器开关，系统上电复位，处理器Ul通过串口控制超声波测距器U2每隔I秒钟，向抽油杆方向发射超声波，并接收由抽油杆返回的反射波信号。处理器Ul计算入射和反射两个超声波的接收时间差，换算成距离，通过第4、5、21、22、23、24、25、26、27、28引脚控制LCD显示器LI显示抽油杆当前距离油井口的高度。LCD显示器LI还记录抽油杆高度的最大值和最小值，当最小值小于3米，达到油杆最小报警高度时，处理器Ul控制第2、3引脚输出高电平，三极管Ql、Q2导通，发光二极管Dl和蜂鸣器SI工作，实现光、声报警。
[0026]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型产品要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种抽油杆位移报警器，主要包括超声波距离测量模块(I)、控制模块(2)、IXD显示屏模块(3)、报警模块(4)，超声波距离测量模块(1)、LCD显示屏模块(3)、报警模块(4)与控制模块(2)电信号连接，其特征在于，所述的抽油杆位移报警器由处理器U1、超声波测距器U2、LCD显示器L1、发光二极管Dl、蜂鸣器S1、晶振Y1、电容Cl、C2、C3、电阻Rl、R2、R3、尺4、1?5、三极管01、02、开关1^￥1组成，处理器Ul的型号为AT89S52，超声波测距器U2的型号为KS109、IXD显示器LI的型号为IXD1602， 电容Cl与开关KEYl并联后，再与电阻Rl串联，组成处理器Ul的复位电路， 电容C2、C3 一端接地，另一端连接晶振Y1，组成处理器Ul的起振电路， 处理器Ul的第10、11引脚与超声波测距器U2连接，进行串口通信， 处理器Ul的第2引脚连接电阻R2，电阻R2的另一端连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接发光二极管Dl，组成光报警电路， 处理器Ul的第3引脚连接电阻R3，电阻R2的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接蜂鸣器SI，组成声报警电路， 处理器Ul的第4、5、21、22、23、24、25、26、27、28引脚连接LCD显示器LI的第4、6、7、8、.9、10、11、12、13、14 引脚， 处理器Ul的第31、40引脚连接电源正极，第20引脚连接电源负极， IXD显示器LI的第3引脚连接滑动变阻器R4，电阻R4的另一端连接电源负极， IXD显示器LI的第15引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电源正极。
【文档编号】E21B17-00GK204269064SQ201420715962
【发明者】张明芹, 张宇, 李广志 [申请人]黑龙江省经济管理干部学院