一种潜油直线电机碰撞检测装置的制作方法

本技术涉及石油开采的，具体而言，涉及一种潜油直线电机碰撞检测装置。

背景技术：

1、潜油直线电机在井下工作时会存在直线电机沙卡、抽油泵泄漏或者抽空、控制误差等现象，而这些现象会导致潜油直线电机的位置发生偏差，又因为油井的上下位置处安装有潜油直线电机的限位装置，当潜油直线电机的位置偏差经过时间积累而变大时，若不及时调整潜油直线电机的位置就会导致其与上下两端的限位装置发生碰撞，频繁发生碰撞使得潜油直线电机的外筒破损，外筒破损后井液进入潜油直线电机内部导致其寿命降低，同时提高运行维护成本。

2、为避免频繁发生碰撞而导致潜油直线电机外筒破损的问题，在潜油直线电机因位置偏差过大而开始发生碰撞时及时对其进行位置调整。现有技术中对潜油直线电机进行碰撞检测通常使用在井口安装电量传感器的方式，该方案采用位于井口的电量传感器采集潜油直线电机的电压/电流信号后，通过软件算法判断直线电机是否发生碰撞。采用电量传感器的方式依赖人为确定的阈值，且阈值的范围无法清晰的把握，误判的可能性较大，当控制模块检测到电压/电流波形畸变后，需要根据畸变特征判断是否碰撞，又因为在潜油直线电机正常运行过程中，电量传感器所检测到的波形本身就存在一定的畸变，采用设定阈值来判断是否发生碰撞的判断机理极度依赖与判断阈值是否合理，如果判断阈值设置不合理，往往容易产生误判或漏判，从而影响到潜油直线电机的正常工作状态，而且不同的油井需要设定的阈值不同，不利用该方法的大规模推广。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：在潜油直线电机底部安装微动开关，使用微动开关对潜油直线电机进行碰撞检测，提高检测的抗干扰能力。

2、本实用新型的技术方案是：提供了一种潜油直线电机碰撞检测装置，潜油直线电机安装在油井中，且在油井中做往复运动，油井下端设有用于限制潜油直线电机运动范围的限位装置，该装置包括：微动开关、安装筒、检测单元和数字控制器；

3、安装筒固定在潜油直线电机底部，微动开关安装于安装筒内部，微动开关与检测单元通信连接，检测单元与数字控制器通信连接；

4、安装筒未与潜油直线电机连接的一端设有开口，安装筒内部设有用于固定微动开关的支架。

5、进一步地，微动开关包括触发杆、固定触杆、移动触杆和针脚，固定触杆和针脚分别与检测单元连接，触发杆与固定触杆连接；

6、当触发杆受到外力作用时，移动触杆位置发生变化，针脚通过移动触杆与固定触杆形成闭环电路，微动开关向检测单元发送触点信号，当触发杆未受外力作用时，微动开关内部为开环电路，不产生触点信号。

7、进一步地，微动开关安装在安装筒内部的支架上；

8、微动开关的触发杆从安装筒下端的开口处伸出，微动开关的其他部分位于安装筒内部。

9、进一步地，检测单元位于油井外部，微动开关产生的触点信号通过信号线传输至检测单元，触点信号由检测单元转化为数字信号后传输至数字控制器。

10、进一步地，数字控制器用于判断潜油直线电机是否发生碰撞；

11、当潜油直线电机发生碰撞时，微动开关产生触点信号，触点信号由检测单元转化为数字信号后传输至数字控制器，数字控制器读取到数字信号，判定潜油直线电机发生碰撞，对应显示数字1，当潜油直线电机未发生碰撞时，微动开关不产生触点信号，数字控制器未读取到检测单元传输的数字信号，判定潜油直线电机未发生碰撞，对应显示数字0。

12、进一步地，安装筒通过螺栓固定在潜油直线电机底部，安装筒位于潜油直线电机的底部边沿内侧。

13、进一步地，潜油直线电机侧壁和底端均设置排线管，连接微动开关和检测单元的信号线安装在排线管内。

14、本实用新型的有益效果是：

15、本实用新型中的技术方案采用在潜油直线电机底部安装检测装置的方式判断其碰撞情况，将微动开关安装在潜油直线电机底部，当潜油直线电机下移至接触到限位装置时，其底部微动开关因触发杆受挤压而产生触点信号，触点信号通过信号线传输至井口的检测单元中，检测单元实时检测触点信号，并将触点信号转换为数字信号传输至数字控制器，数字控制器判定潜油直线电机与限位装置发生碰撞并显示结果，本实用新型中的技术方案通过微动开关发出的触点信号直接判断潜油直线电机的碰撞情况，而现有技术中通过检测潜油直线电机的电压和电流波形畸变，再根据畸变特征判断碰撞的方式，容易产生误判和漏判，直线电机的电压和电流的波形本身就存在畸变的情况，这样的判断机理导致这种方法极度依赖于人为设置的判断阈值，当阈值设置不合理或者部分畸变情况未达到阈值时，就会出现误判和漏判的情况，而采用本实用新型中的技术方案，无需设置阈值，直接根据微动开关发出的触点信号进行判断，而且微动开关产生的触点信号不受其他信号干扰，在潜油直线电机底部与限位装置接触时能够及时做出反应，抗干扰能力增强，不容易产生误判，而且检测速度快，成本较低。

技术特征：

1.一种潜油直线电机碰撞检测装置，潜油直线电机安装在油井中，且在油井中做往复运动，油井下端设有用于限制潜油直线电机运动范围的限位装置，其特征在于，所述潜油直线电机碰撞检测装置包括：微动开关(1)、安装筒(2)、检测单元(3)和数字控制器(4)；

2.如权利要求1所述潜油直线电机碰撞检测装置，其特征在于，所述微动开关(1)包括触发杆(11)、固定触杆(12)、移动触杆(13)和针脚(15)，固定触杆(12)和针脚(15)分别与所述检测单元(3)连接，触发杆(11)与固定触杆(12)连接；

3.如权利要求2所述潜油直线电机碰撞检测装置，其特征在于，所述微动开关(1)安装在安装筒(2)内部的支架上；

4.如权利要求2所述潜油直线电机碰撞检测装置，其特征在于，所述检测单元(3)位于油井外部，所述微动开关(1)产生的触点信号通过信号线传输至检测单元(3)，所述触点信号由检测单元(3)转化为数字信号后传输至所述数字控制器(4)。

5.如权利要求4所述潜油直线电机碰撞检测装置，其特征在于，所述数字控制器(4)用于判断潜油直线电机是否发生碰撞；

6.如权利要求1所述潜油直线电机碰撞检测装置，其特征在于，所述安装筒(2)通过螺栓固定在潜油直线电机底部，所述安装筒(2)位于潜油直线电机的底部边沿内侧。

7.如权利要求1所述潜油直线电机碰撞检测装置，其特征在于，所述潜油直线电机侧壁和底端均设置排线管，连接微动开关(1)和检测单元(3)的信号线安装在排线管内。

技术总结本申请公开了一种潜油直线电机碰撞检测装置，涉及石油开采的技术领域，该装置用于检测潜油直线电机是否与井下限位装置发生碰撞，包括微动开关、安装筒、检测单元和数字控制器，其中，安装筒固定在潜油直线电机底部，微动开关安装于安装筒内部，安装筒用于固定及保护微动开关，微动开关通过信号线与检测单元连接，检测单元与数字控制器连接，潜油直线电机与井下限位装置发生碰撞时，微动开关产生触点信号并传输至检测单元，检测单元将触点信号转化为数字信号并传输至数字控制器，数字控制器对应显示潜油直线电机的碰撞情况。本申请中的技术方案采用微动开关检测潜油直线电机的碰撞情况，不受其他信号干扰，检测结果更加准确。技术研发人员：刘尚伟,柳明,欧阳晖,魏华,彭新,许磊,雷阳,杜红彪,方芸,杨辉,林莉受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所技术研发日：20231120技术公布日：2024/7/25