[实用新型]泥浆泵泵冲流量测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流量测量系统，特别涉及一种泥浆泵泵冲流量测量系统。

背景技术

目前，石油行业中，钻(修)井作业是一项至关重要的环节。在钻(修)井过程中，泥浆泵的使用必不可少。钻井用的往复式泥浆泵，俗称钻井的“心脏”，它的主要功能是向井下循环输送钻井泥浆，将钻井过程中钻头破碎的岩屑从井底携带出来并为井下动力动力钻具提供动力。泵的出口流量或泥浆注入量是影响钻井效率的一个重要参数，泥浆注入量的准确测量，对安全、高效钻(修)井有着至关重要的作用。因为泵的出口处压力很高(一般在20-25MPa)，且输送含砂量较高的泥浆，采用普通的流量计对其流量进行直接计量存在两个问题；一是高压密封问题，二是泥浆的沉积和堵塞问题，因此直接计量较为困难。目前，一般的做法是：通过接近传感器来测量泥浆泵活塞或柱塞的泵冲数，通过单位时间的泵冲数来计算瞬时流量。安装位置较为单一，一般为泥浆泵泵头位置，无法满足现场多位置安装要求；另外，因平台环境振动较大，其抗振性能差；而且测量范围较小，仅为0-300冲/分；泵冲表只显示泵冲速度和累计泵冲，不能显示流量，由人工计算实时流量速度和累计流量，计算的速度慢，误差大，不能实时监测泥浆注入速度和泥浆累计注入量，不能精确掌握井内的压力和流量情况，存在安全隐患，容易导致安全事故的发生。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够利用单片机模块进行数据控制、运算和处理的泥浆泵泵冲流量测量系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种泥浆泵泵冲流量测量系统，包括传感器和近控泵冲表，所述传感器感应输出信号至所述近控泵冲表，所述近控泵冲表包括数据采集模块、单片机模块和数据显示模块；所述数据采集模块采集来自所述传感器的信号，处理后输出至所述单片机模块；所述单片机模块包括CPU、存储器和I/O端口，所述I/O端口输入来自所述数据采集模块的信号并输出至所述CPU，所述CPU运算处理后输出信号至所述存储器；所述CPU控制所述I/O端口输出所述存储器中的存储信号至所述数据显示模块。

所述传感器为本安型接近开关传感器，感应生成泥浆泵传动轴的转速信号或活塞往复速度信号。

所述数据采集模块包括滤波放大器，所述滤波放大器输入来自所述传感器的信号，滤波放大后输出信号至所述I/O端口。

所述存储器包括实时泵冲速度数据存储单元、累计泵冲数据存储单元、实时流量速度数据存储单元和累计流量数据存储单元。

还包括远控泵冲表，所述远控泵冲表包括数据通信模块和数据显示模块；所述近控泵冲表还包括与所述远控泵冲表传输数据的数据通信模块；所述存储器中的信号依次经由所述I/O端口、所述近控泵冲表的数据通信模块和所述远控泵冲表的数据通信模块传输至所述远控泵冲表的数据显示模块。

所述近控泵冲表和所述远控泵冲表还各自包括显示控制模块，所述显示控制模块包括切换按钮，所述I/O端口输入来自所述切换按钮的信号并输出至所述CPU，所述CPU控制所述I/O端口输出所述存储器中的存储信号至显示控制相对应的所述数据显示模块。

所述近控泵冲表和所述远控泵冲表内的模块嵌入在多层电路板中，所述多层电路板将信号部分和电源部分进行隔离，所述多层电路板的空余部分设有金属屏蔽装置。

所述近控泵冲表和所述远控泵冲表的表壳均为防爆型金属屏蔽表壳。

所述近控泵冲表和所述远控泵冲表各自的数据显示模块包括液晶驱动器和液晶显示器，所述液晶驱动器接收来自所述I/O端口的信号，并输出驱动信号至所述液晶显示器。

所述液晶显示器为宽温液晶显示器。

本实用新型具有的优点和积极效果是：通过采用单片机模块，能够快速处理传感器测量的数据，获得泵冲速度数据、累计泵冲数据、实时流量速度数据和累计流量数据，通过通讯模块和数据显示模块，使近控数显泵冲表和远控数显泵冲表能够实时显示当前泵冲速度、累计泵冲、当前流量速度和累计流量；采用多层电路板将信号部分和电源部分进行隔离，提高了可靠性和抗干扰能力；采用体积小的本安型电感式接近开关传感器，可以满足在修井机传动轴的任意位置安装。泵冲表的表壳为防爆型金属屏蔽表壳，可以在危险区使用，能够适应海上恶劣的使用环境。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的示意图；

图3是远控泵冲表的结构框图。