专利名称：便携式功率法抽油机平衡度测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抽油机平衡度测试仪。
背景技术：
游梁式抽油机是油田的主要生产设备，占抽油机总量的90%以上，其耗电量约占油田年均总耗电量的40%以上。根据油井工况调节抽油机平衡度，使其工作于平衡状态， 一方面可延长抽油机、电动机的使用寿命，另一方面可节约大量的电能。研究试验资料表明，每台不平衡的抽油机井从不平衡状态调节到平衡状态时每小时可节约电量0.3 1.5kW.h。从2006年中石化油田企业节能检测中心对中石化所属5个油田的3000多口井的测试结果可知，有50%的油井平衡度指标不合格，这些油井如果都能调整到平衡状态，每年将节电5000万kW.h。因此，提高抽油机平衡度的合格率对降低电耗是十分必要的。
目前，抽油机平衡度常规的判断方法是电流法，即抽油机下行最大电流与上行最大电流的比值，若此值在0.8~1.1 (标准规定)之间，则认为抽油机平衡。实际上，使用电流法判断抽油机的平衡度合格，有些情况下不能保证抽油机一定处于耗电最省的状态，甚至是多耗电，出现这种现象的主要原因是①某些严重不平衡的油井，其下冲程(或上冲程)测得的最大电流是发电电流，但钳形电流表测得的这一最大电流因无法判断相位而不能判断其是发电电流还是输入电流，在这种状态下用电流法测试评价的平衡度数值是合格的，但实际上是严重的不平衡。0电流法是一种粗略的估计方法，误差较大，它没有考虑电流在整个上下冲程的变化情况，更没有考虑功率在上下冲程中的变化情况。在实际操作中，由于在上下冲程中电流峰值所占的时间宽度窄，电流表指针不断摆动等因素的影响，测试人员仅靠目测瞬时值很难读取准确的数值；G)电流法从理论和实际操作上都存在着很大的缺陷，准确性较差，存在虚假平衡的问题。以电流法作为平衡度判定标准来调整抽油机的平衡经常会出现调整后抽油机的日耗电量比调整前不但没有减少，反而有所升高的现象，也就是说其离真正的平衡更远，这说明了电流法的平衡度测试方法存在明显的弊端。
现有的抽油机功率测试仪表有以下三种不同的计量工作原理:(D电表对发电功率不作任何处理。只计量输入功率，而对发电功率不做任何处理。与其他计量原理的电表相比累计所测电量值居中。②对发电功率相加。不仅计量电机的输入功率，而且把发电功率的绝对值与输入功率相加后累计电量。与其他计量原理的电表相比累计电量值最大。③对发电功率相减。
把电机的输入功率和发电功率以绝对值的形势相减后累计电量。与其他计量原理的电表相比累计电量值最小。三种不同计量原理的电表在实验室校验都合格的电表，对同一台没有发电状态的用电设备耗电量计量基本一致；但在同一台有发电功率的抽油机上耗电量计量差别很大(达21%左右)。因此，目前的功率测试仪也不能正确测试评价抽油机的平衡度。
发明内容
本实用新型针对现有抽油机平衡度测试仪存在的问题，提供一种测量精度高、体积小、使用方便的便携式功率法抽油机平衡度测试仪。
本实用新型的便携式功率法抽油机平衡度测试仪采用以下技术解决方案该便携式功率法抽油机平衡度测试仪包括电压互感器、电流互感器、模-数转换器、微处理器、显示器、存储器和键盘，电压互感器和电流互感器均与模-数转换器连接，模-数转换器连接与微处理器连接，显示器、存储器和键盘均与微处理器连接。
本实用新型测量精度高，电流误差《0.5%标准值，功率《1.0%读数值，同时体积小、便于携式，使用方便。
图1是本实用新型的外观结构示意图。图2是本实用新型的测量电路原理图。
图中1、电压互感器，2、电流互感器，3、模-数转换器，4、微处理器，5、显示器，6、存储器，7、键盘。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的测试仪的上部为液晶显示器，可以显示功率、电流或平衡度等。下部为薄膜按键开关，其排列如图1所示，设有电流、功率、上冲、下冲、通讯、确定等六个按键开关。
图2给出了本实用新型的测量电路原理。测量电路包括电压互感器l、电流互感器2、模-数转换器3、微处理器4、显示器5、存储器6和键盘7，电压互感器1和电流互感器2均与模-数转换器3连接，模-数转换器3与微处理器4连接，显示器5、存储器6和键盘7均与微处理器4连接。
模-数转换器3采用CS5460A， CS5460A是一个包含两个A Z模-数转换器(ADC)、高速电能计算功能和一个串行接口的高度集成的A 2模-数转换器，可以精确测量和计算有功电能和瞬时功率，具有与微处理器通讯的双向串口，芯片的脉冲输出频率与有功能量成正比，具有方便的片上AC/DC系统校准功能，能和低成本电阻或变压器并联来测量电流或电压,具有双向接口和微控制器进行通信。
微处理器4采用89c51单片机，显示器5采用液晶显示器，存储器6采用EEPR0M(电可擦写可编程只读存储器)。
接入负载的两端分别为红色鳄鱼夹和黑色鳄鱼夹，连接插头采用航空插头。本实用新型的测试步骤如下
1. 把电压互感器和电流互感器接入测试仪的航空插头；
2. 把红色鍔鱼夹接入一条火线；把黑色鳄鱼夹接入另一火线；
3. 把电流互感器钳口卡入第三条火线；
4. 打开仪器电源开关，如果要使用电流平衡测试，则按下"电流"键，再按下"上冲"或"下冲"键；如果要使用功率平衡测试，则按下"功率"键，再按下"上冲"或"下冲"键。就会在液晶显示器上显示相应数据。
5. 观察抽油机的工作状况，分别在上下冲程开始时按下相应的按键，上下冲程结束后，按下"确定"键，则可以计算平衡度。 .
6. 重复步骤4，则可以再次测量。
7. 测试结束后，先关闭仪器电源，再取下电压鳄鱼夹和电流互感器，最后拔下航空插头。
权利要求1. 一种便携式功率法抽油机平衡度测试仪，包括电压互感器、电流互感器、模-数转换器、微处理器、显示器、存储器和键盘，其特征是电压互感器和电流互感器均与模-数转换器连接，模-数转换器连接与微处理器连接，显示器、存储器和键盘均与微处理器连接。
专利摘要本实用新型提供了一种便携式功率法抽油机平衡度测试仪。该便携式功率法抽油机平衡度测试仪包括电压互感器、电流互感器、模-数转换器、微处理器、显示器、存储器和键盘，电压互感器和电流互感器均与模-数转换器连接，模-数转换器连接与微处理器连接，显示器、存储器和键盘均与微处理器连接。本实用新型测量精度高，电流误差≤0.5％标准值，功率≤1.0％读数值，同时体积小、便于携式，使用方便。
文档编号G01R31/00GK201285417SQ20082017491
公开日2009年8月5日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者涛 付, 冯国栋, 亮 周, 徐红梅, 杜红勇, 王新燕, 路 范, 董明霞, 郭曙光, 闫敬东, 齐光峰 申请人:中国石化股份胜利油田分公司技术检测中心
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