[發明專利]載荷傳感裝置

有效

• 申請號: 201310159376.2
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103236748A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 陳健;曹焱;余耀敏;李崗
• 申請（專利權）人: 浙江中控技術股份有限公司
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02J7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及無線供電技術領域，特別是涉及一種載荷傳感裝置。

背景技術

作為抽油機系統的主要組成之一的抽油機是油田中的主要石油采集設備，俗稱“磕頭機”，其通過加壓的辦法使石油出井。其中，抽油機的工作原理通常為：當抽油機上沖程時，油管彈性收縮向上運動，帶動機械解堵采油器向上運動，撞擊滑套產生振動，同時，正向單流閥關閉，變徑活塞總成封堵油套環形油道，使正向單流閥下方區域形成負壓區，相當于對地層產生了一個強大的抽吸力；當抽油機下沖程時，油管彈性伸長向下運動，帶動機械解堵采油器向下運動，撞擊滑套產生振動，同時，反向單流閥部分關閉，變徑活塞總成仍然封堵油套環形油道，使反向單流閥下方區域形成高壓區，這一運動又對地層內的油流通道產生一種反向的沖擊力。

其中，設置于抽油機的懸繩上的載荷傳感裝置作為抽油機系統的重要組成部分之一，其用于在抽油機的運行過程中采集抽油機的工作狀態數據，并通過無線通信方式將所采集到的工作狀態數據發送至抽油機系統的自動化測試裝置，以供操作人員實時觀察抽油機的工作狀態，從而實現了遠程監控抽油機的目的。

現有技術中，為了滿足載荷傳感裝置的用電需求，通常通過供電線纜為載荷傳感裝置進行供電。但是，由于抽油機處于野外環境中，且設置有載荷傳感器的懸繩頻繁進行周期性上下運動，導致與載荷傳感裝置相聯的供電線纜極易老化與折損；而為了實現對載荷傳感裝置的正常供電，無疑會耗費較高的維護成本。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種載荷傳感裝置，以降低為載荷傳感裝置供電的維護成本，技術方案如下：

一種載荷傳感裝置，適用于油田中的抽油機系統，所述載荷傳感裝置包括：設置于地面上抽油端口處且與外部電源相接的電源發生器、由電源接收器和載荷信號發生器構成且設置于所述抽油機系統中抽油機的懸繩上的表頭；

所述電源發生器，用于將所述外部電源的電能轉換為磁場信號；

所述電源接收器，用于將所感應到的磁場信號轉換為電能并存儲以為所述載荷信號發生器供電；

所述載荷信號發生器，用于在所述電源接收器的供電下，對所述抽油機的工作狀態數據進行采集并通過無線方式發送至外接的自動化測試裝置。

其中，所述電源發生器包括：

第一電源轉換電路、與所述第一電源轉換電路相連的磁場發射基板；

所述第一電源轉換電路，用于將所述外部電源轉換為頻率占空比可調的交流激勵源；

所述磁場發射基板，用于在所述交流激勵源的作用下產生磁場信號；

相應的，所述電源接收器，包括：

與所述磁場發射基板相對應的磁場接收基板、第二電源轉換電路、儲能電路；

所述磁場接收基板，用于將所感應到的磁場信號轉換為交流電；

所述第二電源轉換電路，用于將所述磁場接收基板傳輸的交流電轉換為直流電，并為所述儲能電路充電；

所述儲能電路，用于存儲電能并為所述載荷信號發生器供電。

其中，所述電源發生器，用于在檢測到所述表頭隨著所述懸繩的上下運動進入到相應的磁場發生區域中時，將所述外部電源的電能轉換為磁場信號，并在檢測到所述表頭隨著所述懸繩的上下運動離開所述磁場發生區域時，結束將所述外部電源的電能轉換為磁場信號的操作。

其中，所述電源發生器包括：

第一電源轉換電路、與所述第一電源轉換電路相連的磁場發射基板、第一位置傳感器；

所述第一位置傳感器，用于在檢測到所述表頭進入相應的磁場發生區域后，開啟所述第一電源轉換電路，并在檢測到所述表頭離開所述磁場發生區域后，斷開所述第一電源轉換電路；

所述第一電源轉換電路，用于將所述外部電源轉換為頻率占空比可調的交流激勵源；

所述磁場發射基板，用于在所述交流激勵源的作用下產生磁場信號；

相應的，所述電源接收器，包括：

與所述磁場發射基板相對應的磁場接收基板、第二電源轉換電路、儲能電路；

所述磁場接收基板，用于將所感應到的磁場信號轉換為交流電；

所述第二電源轉換電路，用于將所述磁場接收基板傳輸的交流電轉換為直流電，并為所述儲能電路充電；

所述儲能電路，用于存儲電能并為所述載荷信號發生器供電。

其中，所述電源接收器，用于在檢測到自身進入所述磁場發生區域后將所感應到的磁場信號轉換為電能并存儲以為所述載荷信號發生器供電。

其中，所述電源發生器包括：