[发明专利]电磁涡流刹车参数仪

说明书

技术领域：本发明属于钻井工程机械的配套仪表设备，特别是一种电磁涡流刹车参数仪。

背景技术：钻探工程的电磁刹车又称电磁涡流刹车系统，它包括由通过齿式离合器与控制游车上下升降的绞车联结的转子、带有励磁线圈的定子组成的刹车主体，给励磁线圈提供直流电的可控硅整流装置，以及与电磁刹车手柄连成一体的、由可调差动变压器构成的司钻开关。原理是利用转子在定子的可控磁场中转动切割磁力线产生电涡流，形成反扭矩，消耗下钻势能，从而达到控制下钻速度。在起钻或下钻过程中，当游车接近钻台面时，操作人员必须使用电磁刹车手柄进行刹车作业，以使游车减速缓慢接近钻台面。现有的钻井仪表中缺失电磁刹车系统的实时参数显示，造成操作人员在操作前无法直观可靠地了解电磁刹车系统的电压、电流，离合器脱开、挂合，系统突然停电的失电、空气换热风机突然停机的失风等相关参数，在操作过程中也无法正确及时地掌握电磁刹车系统的实时状况。一旦出现电磁刹车系统失效，只能凭操作人员的经验感觉紧急处置，现有的补救措施是立即使用主刹车，但是没有电磁刹车的缓冲作用，这种滞后的主刹车补救仍然难以凑效，轻则造成溜钻或顿钻，重则造成高悬的游车下砸的恶性事故，直接危及操作人员的生命。

由此可见，研究并设计一种实时显示电磁刹车系统相关参数，预警系统故障，从而消除因电磁刹车系统失效造成的安全隐患的电磁涡流刹车参数仪是必要的。

发明内容：本发明的目的是弥补现有技术的不足，研究并设计一种实时显示电磁刹车系统相关参数，预警系统故障，从而消除因电磁刹车系统失效造成的安全隐患的电磁涡流刹车参数仪。

本发明的技术方案是：一种电磁涡流刹车参数仪，其特征是包括测量显示参数的数个输入端口；连接于各输入端口、将输入端口送入的参数经光电耦合后处理成电平TTL信号的光电耦合处理电路，连接于光电耦合处理电路、将送入的参数TTL信号进行处理的中心处理模块CPU，连接于模块CPU、将经CPU处理的电磁涡流刹车系统中的定子励磁电压和电流参数信号显示兼调试的电路模块，连接于模块CPU、将经CPU处理的电磁涡流刹车系统中的转子与绞车联结用离合器的脱开、挂合参数信号、电磁涡流刹车系统中的空气换热风机突然停机的失风参数信号、电磁涡流刹车系统突然停电的失电参数信号输出电路模块，连接于显示兼调试电路模块的、用于显示励磁电压参数的LCD电压显示屏，连接于参数信号显示兼调试电路模块的、用于显示励磁电流的LCD电流显示屏，连接于参数信号输出电路模块的、用于反映离合器的脱开、挂合参数信号的脱开绿色、挂合红色指示灯，连接于参数信号输出电路模块的、用于反映失电参数信号的失电警示红色指示灯，连接于参数信号输出电路模块的、用于反映失风参数信号的失风警示红色指示灯，连接于参数信号输出电路模块的、用于反映失风参数信号的失风报警蜂鸣器，用于现场控制停止失风报警蜂鸣器鸣叫的、安装于面板上的静音开关按钮，连接于参数信号输出电路模块的、用于远离现场控制停止失风报警蜂鸣器鸣叫的静音远动控制端口，连接于参数信号输出电路模块的、用于失风语音报警的语音报警输出端口，连接于中心处理模块CPU、参数信号显示兼调试的电路模块、参数信号输出电路模块、电压显示屏、电流显示屏、失风报警蜂鸣器的辅助电源供给模块。

本发明的目的还可以采取如下的进一步技术措施来实现：

所述的测量显示参数数个输入端口分别对应于电磁涡流刹车系统中的定子励磁电压、定予励磁电流、转子与绞车联结用离合器的脱开、挂合、系统突然停电的失电、空气换热风机突然停机的失风等测量显示参数输入端口。所述的LCD电压显示屏、电流显示屏，还连接有经显示兼调试电路模块的调试电路和配套软件控制的、位于面板上的量程调整设置按钮组。所述的辅助电源供给模块设有与外部常用交流电源的连接端口。

本发明实施得到的电磁涡流刹车参数仪的使用过程如下：

本发明实施得到的电磁涡流刹车参数仪通常与其他钻井工程用仪表一起，安装于钻井现场的隔爆控制箱面板上。正式启用时，先将本发明的后盖接线端子连接于各相应的信号参数采集设备的相应部位；将外部常用交流电源的连接端口连接于交流电网；按要求启用量程调整设置按钮组对电压、电流量程进行设置，检验各指示灯是否按要求显示红色或绿色；测试失风报警是否在未启用静音开关按钮前蜂鸣器鸣响，在启用静音开关按钮或连接于静音远动控制端口的配套开关按钮时，蜂鸣器不再鸣响。

本发明实施得到的电磁涡流刹车参数仪，经试用，显示了如下有益效果：