錄井儀傳感器培訓(xùn)手冊(cè)資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系本人改正或者刪除。第四章錄井儀傳感器培訓(xùn)手冊(cè)一．CAN總線型傳感器系統(tǒng)使用要點(diǎn)1.總線通訊穩(wěn)定性問(wèn)題按CAN規(guī)范以125Kbps通訊速率,主干電纜長(zhǎng)度可達(dá)到500m,接入的CAN節(jié)點(diǎn)可達(dá)到64只。綜合錄井儀接入的CAN節(jié)點(diǎn)在23只左右,主干電纜長(zhǎng)度在300m以下。如果出現(xiàn)通訊不穩(wěn)定現(xiàn)象(指某些節(jié)點(diǎn)時(shí)不時(shí)出現(xiàn)超時(shí),或搜索節(jié)點(diǎn)時(shí)某些節(jié)點(diǎn)時(shí)有時(shí)無(wú),甚至同一節(jié)點(diǎn)搜索到一次以上),一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn):a.是否正確配接了終端電阻終端電阻應(yīng)有兩個(gè),其一接在主干電纜的末端三通上,另一個(gè)已焊接在CAN適配卡上。終端電阻的作用是吸收信號(hào)線上電脈沖的多余能量,防止反射形成信號(hào)混淆,而信號(hào)混淆將導(dǎo)致通訊錯(cuò)誤。頻繁的通訊錯(cuò)誤,會(huì)導(dǎo)致CAN總線重置。如此循環(huán)將使CAN總線根本無(wú)法正常通訊。具體檢查方法為:斷開(kāi)CAN總線與適配卡的連接,用萬(wàn)用表200Ω檔測(cè)量YD20的4、5腳,應(yīng)在125Ω左右。未接終端電阻,將導(dǎo)致通訊不穩(wěn)定。如正常,還應(yīng)檢查YD20五個(gè)芯腳之間是否互相絕緣(萬(wàn)用表2MΩ應(yīng)溢出)。b.主干電纜有無(wú)分支(即總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否正確)CAN總線主干電纜應(yīng)從頭至尾為一根”直腸子”,不允許分支。具體來(lái)講,三通左右兩端用于連接主干電纜,丁字端只能連接CAN節(jié)點(diǎn),而不能接入主干電纜。特別在主干分支達(dá)到相當(dāng)長(zhǎng)度時(shí),CAN總線必定出現(xiàn)通訊不穩(wěn)定現(xiàn)象。此時(shí)只能取消主干電纜分支。正確的做法是:首先將三通接頭布置在應(yīng)安裝的CAN節(jié)點(diǎn)附近,然后將主干電纜走線至各三通接頭互連,而所有三通丁字端只用于連接CAN節(jié)點(diǎn)。c.總線工作電壓CAN規(guī)范規(guī)定總線工作電壓為24V。由于電流傳輸存在壓降損失,當(dāng)總線上某一CAN節(jié)點(diǎn)獲得工作電壓低于19V時(shí),也會(huì)導(dǎo)致總線通訊不穩(wěn)定的現(xiàn)象,此時(shí)可將向總線供電的開(kāi)關(guān)電源輸出電壓調(diào)高,但不應(yīng)超過(guò)26V。d.主干電纜是否有螺絲松動(dòng),引起接觸不良現(xiàn)象主干電纜的芯線與插頭的連接是靠小螺絲固定的,如果某一根線螺絲未上緊,接觸不良也會(huì)出現(xiàn)總線通訊超時(shí)或某一個(gè)傳感器超時(shí)現(xiàn)象,此時(shí)通訊時(shí)好時(shí)壞,當(dāng)出現(xiàn)某一個(gè)傳感器超時(shí)現(xiàn)象時(shí),應(yīng)注意檢查對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的插頭,有無(wú)線頭螺絲未上緊的現(xiàn)象,并排除故障。2.總線接插件防護(hù)等級(jí)CAN總線接插件防護(hù)等級(jí)為IP65,接插件插撥可達(dá)10000次。實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)密封不好,分析原因認(rèn)為是現(xiàn)場(chǎng)總線未固定,而在頻繁移動(dòng)造成的。井場(chǎng)油污、泥沙等臟物進(jìn)入接插件密封部位,將導(dǎo)致接插件防護(hù)等級(jí)下降。對(duì)此在保證電氣連接正常的情況下,建議將三通等接插件用防水材料包裹好。但仍應(yīng)注意包扎前接頭應(yīng)是干燥的。3.CAN節(jié)點(diǎn)保險(xiǎn)絲問(wèn)題為滿足防爆強(qiáng)制規(guī)定,節(jié)點(diǎn)內(nèi)裝有三個(gè)快速熔斷保險(xiǎn)絲,其規(guī)格不得任意變更。不能靠增大保險(xiǎn)絲電流規(guī)格來(lái)追求不燒保險(xiǎn)絲,而無(wú)視可能引起的危險(xiǎn)氣體的爆燃事故。由于自復(fù)保險(xiǎn)絲等效參數(shù)不滿足CAN通訊要求,也無(wú)法應(yīng)用于CAN節(jié)點(diǎn)中。4.三通連接的注意事項(xiàng)井場(chǎng)傳感器比較集中的地方,一般會(huì)出現(xiàn)幾只三通連用。由于三通外殼為軟性塑料,如果連接超過(guò)三只,總線又未固定好,可能造成三通內(nèi)插針接觸不良或驍斷。因此,建議使用時(shí),相互連接的三通(中間無(wú)總線)不超過(guò)三只。為了防止傳感器接頭進(jìn)水、泥漿或其它污染物,在安裝或更換時(shí),需用保護(hù)套對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。5.關(guān)于CAN總線隔離柵型號(hào)的說(shuō)明當(dāng)前我們使用的防爆隔離柵共分三種,請(qǐng)?jiān)谑褂脮r(shí)注意區(qū)分:a.SK-9N01CAN總線絞車隔離柵,俗稱C型節(jié)點(diǎn),用于絞車傳感器;b.SK-9N02CAN總線泵沖隔離柵,俗稱B型節(jié)點(diǎn),用于泵沖、轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速傳感器;c.SK-9N03CAN總線模入量隔離柵,俗稱A型節(jié)點(diǎn),用于所有4-20mA輸出信號(hào)傳感器;A型節(jié)點(diǎn)又分為二線制和三線制二種,出廠時(shí)在防爆隔離柵外殼不銹鋼標(biāo)牌上有所標(biāo)識(shí),三線制A節(jié)點(diǎn)僅用于SK-8N07電扭矩傳感器,SP1102總烴檢測(cè)傳感器和H2S傳感器(格林通),其余均為二線制。值得注意的是,安路、雪格產(chǎn)H2S傳感器為二線制。6.CAN總線儀器泵沖回零太慢調(diào)濾波時(shí)間的操作a.退出CAN服務(wù)程序,只接一個(gè)泵沖節(jié)點(diǎn)傳感器。b.在盤(pán)符:\SK-SOFT1.40.4\DLS\PUMPSTROKETAO目錄下,運(yùn)行5016bd程序彈出c.輸入節(jié)點(diǎn)序列號(hào)B########。修改濾波時(shí)間TAO一般為20-60之間,〈數(shù)值越大泵沖越穩(wěn)定,但泵沖回零太慢〉,按數(shù)據(jù)下載按鈕,計(jì)算機(jī)顯示成功后退出程序.7.CAN總線儀器絞車倒向程序使用的操作a.在:\SK-SOFT1.40.4\DLS\DrawWorkreverse的目錄下,運(yùn)行5016cs程序。b.輸入MACID節(jié)點(diǎn)序列號(hào)。c.按讀計(jì)數(shù)方向按鈕,查看方向值是0或1,然后輸入原讀計(jì)數(shù)方向值相反的值。d.按讀計(jì)數(shù)值按鈕,查看通信是否正常。二．傳感器原理及標(biāo)定1．壓力傳感器1.1工作原理SK-8Y2XA系列合金薄膜傳感器,由離子束濺射合金薄膜壓力傳感器與信號(hào)調(diào)制電路組成,適用于流體壓力、差壓或液位的檢測(cè),采用現(xiàn)代薄膜設(shè)備與刻蝕技術(shù)制造,其技術(shù)獨(dú)特、性能優(yōu)越,由此組成的SK-8Y2XA系列傳感器,具有精度高,能長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作的特點(diǎn)。液體介質(zhì)壓力/差壓,作用于耐蝕不銹鋼彈性膜片,使膜片產(chǎn)生變形,如應(yīng)變?cè)韴D所示。在膜片上制作了組成惠斯登電橋的合金薄膜應(yīng)變電阻,膜片變形使電阻的幾何尺寸和阻值發(fā)生改變,電橋輸出相應(yīng)的電信號(hào)。電子電路,將電橋輸出的信號(hào)放大,并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4~20mA電流信號(hào)輸出。保護(hù)膜P2保護(hù)膜P2輸入合金薄膜電阻輸入合金薄膜電阻絕緣膜P1輸出金屬?gòu)椥泽wP1輸出金屬?gòu)椥泽w應(yīng)變?cè)韴D應(yīng)變?cè)韴D1.2零點(diǎn)調(diào)校用于連續(xù)調(diào)節(jié)量程的電位器,位于電路的元件側(cè),有”S”標(biāo)記,如下圖所示。電位器上的調(diào)節(jié)螺釘可旋轉(zhuǎn)25圈,超出25圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)效。零點(diǎn)調(diào)節(jié)量程調(diào)節(jié)零點(diǎn)調(diào)節(jié)量程調(diào)節(jié)ZSZS零點(diǎn)調(diào)節(jié)電位器位于電路的元件側(cè),有”Z”標(biāo)記,調(diào)節(jié)圈數(shù)25圈1.3一般故障判斷和排除傳感器無(wú)信號(hào)輸出時(shí),應(yīng)首先檢查加長(zhǎng)電纜的斷線或短路或傳感器的工作電壓是否正常懷疑壓力傳感器出故障,可用下列方法檢查判斷折下壓力傳感器,使其與壓力計(jì)相連,根據(jù)壓力傳感器量程,分別測(cè)定零位、1/2和滿量程時(shí)的輸出值,用萬(wàn)用表mA流檔測(cè)量2腳和3腳輸出電流信號(hào)應(yīng)為4mA、10mA、20mA即為正常,否則傳感器有故障壓力讀數(shù)不正確首先檢查是否缺液壓油,如缺油應(yīng)用加油。1.4維護(hù)保養(yǎng)定期維護(hù)普通環(huán)境運(yùn)行的傳感器,每年應(yīng)進(jìn)行一次校驗(yàn)測(cè)量高溫、腐蝕性介質(zhì)或在振動(dòng)條件下運(yùn)行的變送器,應(yīng)半年進(jìn)行一次校驗(yàn)傳感器運(yùn)行5年以后,應(yīng)進(jìn)生一次絕緣電阻試驗(yàn),絕緣電阻在500MΩ以上,(注意只能使用電壓不大于100V的絕緣儀檢查)2.泵沖傳感器2.1工作原理SK-8B03泵沖/轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速傳感器是電感式二線制進(jìn)口接近開(kāi)關(guān)式傳感器,用于測(cè)量泵沖或轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速。具有電源電壓范圍寬,重復(fù)定位精度高,頻率響應(yīng)快,使用壽命長(zhǎng),耐振動(dòng),耐腐蝕,防水等特點(diǎn)。傳感器本體有顯示動(dòng)作的指示燈,使用方便。該傳感器為電感型接近開(kāi)關(guān)。當(dāng)金屬物體靠近傳感器的端面時(shí),使振蕩減弱以至停振,施密特電路輸出高電平,指示燈亮;當(dāng)金屬物體離開(kāi)時(shí),振蕩器起振,輸出低電平,指示燈滅。2.2技術(shù)指標(biāo)工作溫度:-25℃~額定工作電壓:8~30VDC(二線制)最大輸出電流:100mA重復(fù)定位精度:≤0.10mm垂直接近距離:≤12mm6.最高工作頻率:≥50Hz7. 開(kāi)關(guān)電壓降:≤6V2.3引出腳接線規(guī)定8B03實(shí)際是三線式外部變形的接線方式,如下圖1腳:電源+24V2腳:輸出信號(hào)3腳:空腳21腳:電源+24V2腳:輸出信號(hào)3腳:空腳213132.4安裝和使用本傳感器可兼容替代同類型的接近開(kāi)關(guān)傳感器,泵沖速測(cè)定與轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速測(cè)定可選用同類型的傳感器。泵沖傳感器可用支架固定于泥漿泵頭,或轉(zhuǎn)盤(pán)的適當(dāng)部位。調(diào)整被測(cè)對(duì)象感應(yīng)面的位置與傳感器的端面之間的最近距離在12mm以內(nèi),加上工作電壓。當(dāng)感應(yīng)體與傳感器端面接近后,指示燈亮;遠(yuǎn)離傳感器時(shí),指示燈滅。為防止野外工作時(shí),工業(yè)用水和雨水濺落,也可將泵沖傳感器固定在泥漿泵傳動(dòng)軸的軸端部,端部處焊接或固定一塊感應(yīng)面,感應(yīng)面為長(zhǎng)寬各為30mm的鐵片,可隨傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。其感應(yīng)面與傳感器端面平行,調(diào)整傳感器上的螺母與鐵片之間的距離在8轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速傳感器可用支架固定在轉(zhuǎn)盤(pán)主動(dòng)軸的適當(dāng)部位,應(yīng)考慮到方便安裝檢修,視鉆機(jī)型號(hào)作出抉擇。在主動(dòng)軸或氣囊離合器的轉(zhuǎn)軸上焊接一塊長(zhǎng)寬各為30mm的鐵片,其端面位置應(yīng)與傳感器端面接近平行,調(diào)整傳感器的固定螺母,使鐵片與傳感器之間的距離在8-102.5一般故障判斷及排除a.如果泵沖、轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速傳感器在正常狀態(tài)下使用無(wú)信號(hào)輸出,首先觀察傳感器上的指示燈是否有相應(yīng)的閃爍。如指示燈常滅或常亮,應(yīng)檢查加長(zhǎng)電纜是否斷路或短路。b.確定加長(zhǎng)電纜正常后,則測(cè)試傳感器的工作電壓,在密封插頭的1、2腳之間應(yīng)有相應(yīng)的工作電壓。c.如工作電壓正常,可用金屬物體靠近傳感器的端面,指示燈應(yīng)亮,遠(yuǎn)離時(shí)應(yīng)滅,否則傳感器損壞。d.若傳感器無(wú)損壞,應(yīng)調(diào)整傳感器與被測(cè)物體之間的距離,直到指示燈的亮、滅正常。e.應(yīng)注意不使金屬屑或帶有金屬屑的油污玷污感應(yīng)面,以免造成磁短路而造成傳感器誤動(dòng)作。安裝點(diǎn)盡量避免陽(yáng)光直射和雨淋,以提高其可靠性。3.SK-8J05G絞車傳感器工作原理SK-8J05G絞車傳感器是一種增量型旋轉(zhuǎn)編碼器,將它安裝在絞車軸上后,就能夠監(jiān)測(cè)鉆井過(guò)程中絞車軸的角位移變化,經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理就能夠得到鉆井時(shí)大鉤的高度位置變化,從而測(cè)得鉆井深度。SK-8J05G絞車傳感器內(nèi)部裝有兩只光電開(kāi)關(guān),并配有一片帶12齒的遮光片,當(dāng)遮光片隨絞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),分別阻斷或?qū)▊鞲衅鲀?nèi)兩只相位差為90度的光電開(kāi)關(guān)間隙中的紅外光線,從而使光電開(kāi)關(guān)產(chǎn)生兩組相應(yīng)的電脈沖信號(hào),供后級(jí)儀表檢測(cè)。3.2技術(shù)指標(biāo)a.工作電壓: 5VDC±10%b.工作溫度: -40~85c.編碼盤(pán)齒數(shù):12d.最大轉(zhuǎn)速:rpm 3.3引出腳接線規(guī)定1腳:信號(hào)線A1腳:信號(hào)線A2腳:信號(hào)線B3腳:+5VDC4腳:0V可加接75m或100m的信號(hào)電纜。保養(yǎng)和維護(hù)絞車傳感器安裝好后,要將護(hù)罩裝上,如果護(hù)罩長(zhǎng)度尺寸小于傳感器安裝后的長(zhǎng)度,建議將護(hù)罩外移。由于井場(chǎng)使用環(huán)境較差,盡管傳感器本身采取了一定密封措施,但長(zhǎng)期暴露使用仍可能對(duì)接插件及傳感器金屬本體產(chǎn)生腐蝕,建議加強(qiáng)外部防濺措施以提高其壽命的可靠性。加接電纜時(shí)應(yīng)注意鋪設(shè)的電纜不妨礙井場(chǎng)工作人員的現(xiàn)場(chǎng)操作,而且不易被砸碰,損壞且架設(shè)安全、可靠。3.5一般故障判斷及處理如果絞車傳感器在絞車軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,無(wú)信號(hào)輸出,即兩路脈沖信號(hào)或一路脈沖信號(hào)出故障,首先應(yīng)檢查加長(zhǎng)電纜的斷線或短路。以及接口的輸出電壓是否正常。如果確定傳感器電纜完好則可能是傳感器感光元件,表面受污染造成的,只要將傳感器下部的兩只螺釘擰下,就可取出傳感器的電路板,用軟織物清潔光敏元件表面。(注意:清潔時(shí)要小心,因?yàn)殡娐钒暹M(jìn)行過(guò)防水絕緣處理,清潔時(shí)不要破壞絕緣)。清潔后再將電路板裝入,擰緊螺釘即可。如故障仍未排除,則是電路板損壞,建議返廠維修,如因特殊原因需要現(xiàn)場(chǎng)更換時(shí)要注意焊完線路后要進(jìn)行防水絕緣處理。傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有軋動(dòng)聲,應(yīng)視為軸承破損等故障,建議返廠維修。4.SK-8N01G/8N01GA轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩傳感器4.1工作原理鉆井過(guò)程中,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩傳感器來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)鉆具扭矩大小的變化,可正確反映出井下鉆具的工作情況和井底地層的變化。如鉆頭的磨損、牙輪咬住或脫落,鉆具遇卡或折斷,地層硬度改變等,均會(huì)引起轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)扭矩大小的變化。因此,用轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩傳感器正確測(cè)定和顯示轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩,有助于及時(shí)掌握井下工況,一旦出現(xiàn)事故前兆能及早采取相應(yīng)措施,避免事故的發(fā)生。鉆井過(guò)程中,轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)鉆具,實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn),同時(shí)鉆具會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小與驅(qū)動(dòng)扭矩相等,方向相反的反扭矩,作用在轉(zhuǎn)盤(pán)上,使轉(zhuǎn)盤(pán)有反向旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。在轉(zhuǎn)盤(pán)四周有若干頂絲固定轉(zhuǎn)盤(pán),因而頂絲上就受到轉(zhuǎn)盤(pán)反向旋轉(zhuǎn)的推力,其大小與轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩成正比。根據(jù)這一力學(xué)原理,在轉(zhuǎn)盤(pán)與頂絲之間放入一只傳壓器,它將頂絲的作用力轉(zhuǎn)換成油壓,轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩傳感器再將傳壓器輸出的油壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),電信號(hào)的強(qiáng)弱就反映轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)扭矩的變化,再經(jīng)過(guò)電纜將電信號(hào)傳遞到二次儀表或計(jì)算機(jī)接口,以顯示和采集轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)扭矩的信息。4.2技術(shù)指標(biāo)SK-8N01G轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩傳感器的系統(tǒng)構(gòu)成見(jiàn)圖一,包括傳壓器(1)、四通接頭(2)、壓力傳感器(3)、壓力表(4)以及高壓軟管。需經(jīng)常拆卸的高壓軟管與四通之間用快速接頭連接,裝拆方便。由傳感器輸出的壓力油流入四通接頭內(nèi),該處裝有節(jié)流塞(6),以減小輸入油壓的沖擊。傳感器的技術(shù)指標(biāo)如下:輸入液壓訊號(hào)范圍:0～1.6Mpa傳壓器膜徑:152毫米最大壓力極限:2.4MPa負(fù)載能力:50千牛(KN)工作溫度:-30～+80輸出靈敏度:0~100mV/0~1.6MPa或4～20mA/0～1.6Mpa4.3安裝和使用(一)引出線接線規(guī)定4～20mA/0～1.6Mpa:二線制1腳:空腳21腳:空腳2腳:+15～24VDC3腳:4~20mA輸出12323(二)安裝傳壓器在轉(zhuǎn)盤(pán)上的安裝位置如下圖所示。為使傳壓器在頂絲和轉(zhuǎn)盤(pán)之間保持良好接觸,在承受轉(zhuǎn)盤(pán)反扭矩的另外三只頂絲與轉(zhuǎn)盤(pán)之間必須墊入起復(fù)位作用的橡膠墊。在傳壓器體上有兩個(gè)可調(diào)節(jié)的支承塊,使它處于合適的位置,當(dāng)它支承在轉(zhuǎn)盤(pán)頂絲上時(shí),盡量使傳壓器中心軸線與頂絲軸接近一致,然后用頂絲將傳壓器壓緊,同時(shí)將墊有橡膠墊的另三只頂絲用相近的力上緊,再連接各路管線、四通和電纜。傳壓器及橡膠墊安裝示意圖4.4使用操作a.為了提高測(cè)試精度,安裝轉(zhuǎn)盤(pán)前,在支承轉(zhuǎn)盤(pán)的鋼梁表面務(wù)必涂上一層鉆桿用絲扣油,以減小轉(zhuǎn)盤(pán)與鋼梁表面的摩阻力。b.必須保持傳感器、高壓軟管、壓力表等油路系統(tǒng)中,不進(jìn)入空氣。一旦空氣進(jìn)入需進(jìn)行排氣。其操作步驟:擰松傳壓器上的放氣螺釘(8),卸下注油快速接頭上的保護(hù)套(7),使之與注油泵上的快速接頭相接;同時(shí)將油路系統(tǒng)中各管線和元件放在低于傳壓器的位置,然后從注油快速接頭中注入壓力油,將油路中含有的空氣從傳壓器的放氣螺釘孔中排出傳壓盒腔體外。當(dāng)空氣排盡,壓力油外漏時(shí),即停止注油,擰緊放氣螺釘,拆除注油管線,將保護(hù)套連接到注油快速接頭上。4.5一般故障判斷和處理a.在工作時(shí)如發(fā)現(xiàn)無(wú)訊號(hào),應(yīng)首先查看壓力表讀數(shù),如壓力表無(wú)壓力,查看傳壓器頂絲是否松動(dòng),如壓力表壓力正常,則檢查壓力傳感器讀數(shù),進(jìn)一步排除系統(tǒng)故障。b.油路系統(tǒng)漏油,也可能造成扭矩?zé)o信號(hào)或信號(hào)不正確,必須排除漏油.。4.6保養(yǎng)和維護(hù)a.在鉆井過(guò)程中,需要測(cè)試轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)扭矩期間,必須保持轉(zhuǎn)盤(pán)頂絲頂緊傳壓器,在轉(zhuǎn)盤(pán)還未驅(qū)動(dòng)前,傳壓器油腔內(nèi)保持0.3Mpa的預(yù)壓力(可觀察與傳壓器相連的壓力表(4)上讀數(shù)。b.為防止傳壓器松落,將傳壓器上鋼絲繩(10)系牢在頂絲上合適部位。c.要經(jīng)常加注壓力油圖三傳壓器與轉(zhuǎn)盤(pán)及頂絲之間的安裝示意圖圖三傳壓器與轉(zhuǎn)盤(pán)及頂絲之間的安裝示意圖5.SK-8N07G交直流兩用電扭矩傳感器該傳感器采用了三線制單電源供電(24VDC),輸出信號(hào)。SK-8N07G交直流兩用電扭矩傳感器,是采用霍爾元件組成的電流傳感器,信號(hào)輸出是4~20mA,由于采用了工業(yè)級(jí)元件和密封結(jié)構(gòu),使其可在野外全天候工作。技術(shù)指標(biāo)a.測(cè)量范圍0~1000Ab.工作溫度-40~85c.輸出信號(hào)4~20mAd.孔徑Φ40mme.電源電壓24±4VDC圖圖8N07G傳感器外形安裝和接線(一)、CAN型儀器傳感器的信號(hào)引出線,配有YD20K3TP三芯航空插頭,與CAN節(jié)點(diǎn)輸入信號(hào)引出線配有的YD20K3ZP三芯航空插座相連接進(jìn)入CAN總線節(jié)點(diǎn),然后CAN總線節(jié)點(diǎn)引出5~15m帶屏蔽的四芯信號(hào)分支電纜,以RS4151-0/9針形插頭接至T形三通接頭下端入口的孔座的插口。(二)、該傳感器外形見(jiàn)圖松開(kāi)測(cè)量環(huán)螺絲,將被測(cè)電流導(dǎo)線用適當(dāng)厚度的泡沫塑料等彈性絕緣物包裹后,放入測(cè)量環(huán),擰上螺絲。使被測(cè)導(dǎo)體固定在測(cè)量環(huán)中間,傳感器應(yīng)安裝在安全區(qū)域,傳感器引出腳的定義如下:1號(hào)腳:0V2號(hào)腳:電源正極(24V±4V)3號(hào)腳:輸出信號(hào)正(4~20mA)傳感器采用三芯屏蔽電纜,屏蔽層應(yīng)在儀器接口處接地。接線見(jiàn)圖1132+24V0V采樣電阻5.3日常維護(hù)和故障維修該傳感器采用了工程塑料外殼,雖有一定的強(qiáng)度,但經(jīng)不起強(qiáng)力碎打,如果發(fā)現(xiàn)傳感器輸出信號(hào)異常,能夠先檢查電源電壓和電纜線路是否正常。6.SK-8L系列泥漿出口流量傳感器6.1工作原理SK-8L03A出口流量傳感器用于測(cè)量石油鉆井泥漿出口流量相對(duì)變化,利用泥漿流體連續(xù)性原理和伯努利方程,以及檔板受力的分析,可得出流量與傳感器檔板擺動(dòng)幅度之間的函數(shù)關(guān)系,并以電阻器的阻值變化線性反映檔板的角位移,從而測(cè)得泥漿流量的相對(duì)變化。電流型的流量傳感器增加了電流變送單元,使輸出量變?yōu)殡娏鳌?L03A6.2安裝CAN型儀器傳感器的信號(hào)引出線,配有YD20K3TP三芯航空插頭,與CAN節(jié)點(diǎn)輸入信號(hào)引出線配有的YD20K3ZP三芯航空插座相連接進(jìn)入CAN總線節(jié)點(diǎn),然后CAN總線節(jié)點(diǎn)引出5~15m帶屏蔽的四芯信號(hào)分支電纜,以RS4151-0/9針形插頭接至T形三通接頭下端入口的孔座的插口。1腳:空腳2腳:+24VDC1腳:空腳2腳:+24VDC3腳:4~20mA輸出6.3出口流量傳感器標(biāo)定在傳感器輸出回路中串入電流表(萬(wàn)用表),出口流量傳感器檔板開(kāi)角度為50度,調(diào)節(jié)出口流量傳感器零位電位器,輸出電流位4mA。檔板開(kāi)角度為0度,調(diào)節(jié)出口流量傳感器的跨度電位器,輸出電流位20mA。軟件測(cè)試:將傳感器接入采集通道,出口流量傳感器檔板開(kāi)角度為50度時(shí),打開(kāi)采集軟件,對(duì)應(yīng)軟件通道顯示電壓值為1V,當(dāng)檔板開(kāi)角度為0度時(shí),軟件通道顯示電壓值為5V。4~20mA4~20mA++15~36VDC++15~36VDC調(diào)零位-調(diào)零位-調(diào)滿度調(diào)滿度6.4一般故障判斷及排除a.如果流量傳感器在正常使用中,無(wú)信號(hào)輸出,應(yīng)檢查加接電纜的斷線或短路。b.檢查8L03A流量傳感器的故障,可將傳感器從泥漿槽中取出,用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)量航空插頭的1、3腳應(yīng)有2.15K的阻值,1、2腳或2、3腳的阻值在0-2.15K之間隨檔板角度的改變有相應(yīng)的變化。如果不正常,可用相同規(guī)格的變阻器掉換原用的變阻器;如檔板有卡滯現(xiàn)象,而不改變角度,應(yīng)拆開(kāi)上部不銹鋼罩,檢查內(nèi)部機(jī)械部件,排除機(jī)械傳動(dòng)部分的故障后,在活動(dòng)的機(jī)械部位加注潤(rùn)滑油。對(duì)于電流型傳感器,如電纜接線無(wú)問(wèn)題,應(yīng)拆開(kāi)罩殼檢查電位器,如電位器完好c.電位器更換方法(1)打開(kāi)護(hù)罩,松開(kāi)小齒輪固定螺釘,取下小齒輪,焊開(kāi)電位器線頭后,再松開(kāi)電位器座的固定螺釘,折下電位器座(帶電位器),取掉M3螺釘;(2)換上WDD35D5K1%新電位器,注意導(dǎo)線與電位器腳焊接時(shí),每次一般不超過(guò)5秒,以免大量的熱量傳入損壞電位器;裝上小齒輪,調(diào)正電位器旋轉(zhuǎn)手柄位置,用萬(wàn)用表測(cè)量,當(dāng)擺桿處于起始位置時(shí),電位器阻值應(yīng)在0.5～0.6K之間,并注意小齒輪處的盤(pán)簧擰緊要適度,(能消除大小齒輪間隙即可),旋緊小齒輪上緊定螺釘。7.SK-8M04密度傳感器工作原理由單晶硅諧振器上的兩個(gè)H形的振動(dòng)梁分別將差壓、壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào),送到脈沖計(jì)數(shù)器,現(xiàn)將兩頻率之差直接傳遞到CPU(微處理器)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的4~20mADC的輸出信號(hào),并在模擬信號(hào)上疊加一個(gè)BRAIN/HART數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信。膜盒組件中內(nèi)置的特性修正存貯器存貯傳感器的環(huán)境溫度、靜壓及輸入/輸出特性修正數(shù)據(jù)、經(jīng)CPU運(yùn)算,可使變送器獲得優(yōu)良的溫度特性和靜壓特性及輸入輸出特性。也可經(jīng)過(guò)I/O口與外部設(shè)備,以數(shù)字通信方式傳遞數(shù)據(jù),即高頻2.4kHz(BRAIN協(xié)議)或1.2kHz(HART協(xié)議)數(shù)字信號(hào)疊加在4~20mA的信號(hào)線上。在進(jìn)行通訊時(shí),頻率信號(hào)對(duì)4~20mA的信號(hào)不產(chǎn)生任何擾動(dòng)影響。結(jié)構(gòu)原理圖為單晶硅諧振傳感器的核心部分,即在一單晶硅芯片上采用微電子機(jī)械加工技術(shù)(MEMS)。分別在其表面的中心和連緣作成兩個(gè)形狀、大小完全一致的H形狀的諧梁,且處于微型真空腔中,使其既不與充灌液接觸,又確保振動(dòng)時(shí)不受空氣阻尼的影響。諧振梁振動(dòng)原理:如圖所示,硅諧振梁處于由永久磁鐵提供的磁場(chǎng)中,與變壓器、放大器等組成一正反饋回路,讓諧振梁在回路中產(chǎn)生振蕩。硅諧振器的自激振蕩7.3受力情況:當(dāng)單晶硅片的上下表面受到壓力并形成壓力差時(shí)將產(chǎn)生形變,中心處受到壓縮力,邊緣處受到張力,因而兩個(gè)H形狀諧振梁分別感受不同應(yīng)變作用,其結(jié)果中心諧振梁因受壓縮力而頻率減少,邊諧梁因受張力而頻率增加即兩個(gè)頻率之差對(duì)應(yīng)不同的壓力信號(hào)。該傳感器應(yīng)用石油鉆井的鉆井液密度測(cè)量,也可用于工業(yè)上測(cè)量液體、氣體、蒸氣的流量及液位測(cè)量。由差壓形成的諧振器的頻率變化安裝和使用a.SK-8M04密度傳感器采用YD20K3ZP密封式三芯插座1腳:空2腳:+24V(紅)3腳:信號(hào)輸出b.SK-8M04密度傳感器的零位、量程、線性等參數(shù)在出廠時(shí)已嚴(yán)格調(diào)試與檢驗(yàn)并進(jìn)行固定封裝,使用前只需放在空氣中,看輸出電流是為4mA(即密度為0g/cm3),如有偏差可略調(diào)零位”Z”電位器。c.測(cè)量進(jìn)出口泥漿密度,分別選擇在進(jìn)口和出口泥漿內(nèi)安裝,應(yīng)保持泥漿液面波動(dòng)時(shí),上、下法蘭必須全部浸入泥漿中,保持垂直,不得傾斜,否則會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。變送器轉(zhuǎn)換部應(yīng)在泥漿液面以上,不得被泥漿浸入。d.電纜連接CAN型儀器傳感器的信號(hào)引出線,配有YD20K3TP三芯航空插頭,與CAN節(jié)點(diǎn)輸入信號(hào)引出線配有的YD20K3ZP三芯航空插座相連接進(jìn)入CAN總線節(jié)點(diǎn),然后CAN總線節(jié)點(diǎn)引出5~15m帶屏蔽的四芯信號(hào)分支電纜,以RS4151-0/9針形插頭接至T形三通接頭下端入口孔座的插口。7.9調(diào)校a.零位調(diào)整將泥漿密度傳感器放在空氣中,經(jīng)過(guò)變送器內(nèi)調(diào)零螺釘調(diào)節(jié),調(diào)到輸出電流為4mA,±<0.12mA,但調(diào)零后,不能立即斷電,如調(diào)零后30秒內(nèi)斷電,零點(diǎn)將恢復(fù)原值。注意零位調(diào)整應(yīng)在上下兩法蘭干燥的情況下調(diào)整。b.增益調(diào)整擰開(kāi)變送器端蓋,將內(nèi)藏式指示計(jì)插入電路板,再將傳感器放入清水中,接上電源,由于水的密度為1,表頭應(yīng)顯示40%,輸出電流信號(hào)為10.4mA,如果指示讀數(shù)有較大偏差,能夠按一下顯示器右下方的按鈕,當(dāng)顯示HSET字樣時(shí),能夠調(diào)節(jié)調(diào)零螺絲,使顯示正確的百分比數(shù),此時(shí)顯示數(shù)值在閃動(dòng),表示在調(diào)整狀態(tài),再按一下顯示計(jì)按鈕,使顯示數(shù)字穩(wěn)定顯示,等30秒鐘,調(diào)整即告完成。c.傳感器線性度的測(cè)試(見(jiàn)表)如果用戶想用簡(jiǎn)單的方法測(cè)試一下傳感器的線性和滿量程,能夠使用校驗(yàn)法蘭,拆下傳感器防護(hù)罩,將校驗(yàn)法蘭安裝在下法蘭上。在塑料軟管中裝上清水,先將校驗(yàn)法蘭上的放氣螺絲擰松,待加入一定量的水后使該放氣螺釘處有水溢出,然后再將螺釘擰緊,輕輕敲擊塑料軟管,將管壁上的氣泡趕出。然后接上電源并在輸出回路中串入電流表(或按上內(nèi)藏式指示針),改變塑料軟管內(nèi)液面的高度,就能夠看到輸出信號(hào)在變化,這一變化應(yīng)大致符合下表。最終調(diào)試應(yīng)以1,2條敘述為準(zhǔn)。H(mm)0300450600750ρ(g/cm3)011.522.5%0406080100I(mA)410.413.616.820調(diào)試結(jié)束一定要把內(nèi)藏式指示計(jì)取出,擰緊端蓋。d.密度傳感器軟硬件校正傳感器的線性和滿量程,能夠使用校驗(yàn)法蘭,拆下傳感器防護(hù)罩,將校驗(yàn)法蘭安裝在下法蘭上。在塑料軟管中裝上清水,先將校驗(yàn)法蘭上的放氣螺絲擰松,待加入一定量的水后使該放氣螺釘處有水溢出,然后再將螺釘擰緊,輕輕敲擊塑料軟管,將管壁上的氣泡趕出。然后接上電源并在輸出回路中串入電流表,改變塑料軟管內(nèi)液面的高度,就能夠看到輸出信號(hào)在變化,這一變化應(yīng)大致符合下表。如不符合則按上面”零位調(diào)整”、”增益調(diào)整”方法來(lái)調(diào)試。H(mm)0300450600750ρ(g/cm3)011.522.5%0406080100I(mA)410.413.616.820軟件測(cè)試:將傳感器接入采集通道,當(dāng)水柱高度為0時(shí),打開(kāi)采集軟件,對(duì)應(yīng)軟件通道顯示電壓值為1V,當(dāng)水柱高度為750mm時(shí),軟件通道顯示電壓值為5V。7.10維護(hù)及保養(yǎng)a.拆卸法蘭測(cè)量隔膜要注意不要碰撞以免損壞,使用過(guò)程中要經(jīng)常清洗。b.連接測(cè)量隔膜密封的法蘭和容室法蘭的高、低壓毛細(xì)管捆扎在支架的嵌槽中,以防振動(dòng)損壞或者扭曲,擠壓毛細(xì)管。c.不要損傷接觸泥漿液的膜片,沖洗膜片用水輕輕沖洗,禁止用堅(jiān)硬物件刮擦,以免損壞膜片。d.傳感器安裝在泥漿池中應(yīng)保持直立垂直狀態(tài),否則影響測(cè)量結(jié)果。e.傳感器安裝在泥漿池中泥漿流動(dòng)相對(duì)平穩(wěn)的地方,以保證傳感器正常工作。8.SK-8W01A溫度傳感器8.1工作原理SK-8W01A溫度傳感器是用鉑金屬絲制成的測(cè)溫電阻器,可用來(lái)測(cè)量泥漿液體的溫度。配有防碰撞的金屬外罩架,具有精度高,分辨率好,安全可靠,使用方便等優(yōu)點(diǎn),也能夠直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中的液體,蒸氣和氣體介質(zhì)的溫度。本傳感器是利用金屬在溫度變化時(shí),自身電阻也隨著變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的,它的受熱元件是利用細(xì)鉑絲均勻的雙繞在絕緣材料制成的骨架上。Pt100+Pt100+-滿度調(diào)節(jié)零點(diǎn)調(diào)節(jié)4~20mA24VDC++24VDC-SK-8WSK-8W01A溫度傳感器23250ΩmA信號(hào)信號(hào)+15V-24V1腳:空腳1腳:空腳2腳:+24VDC3腳:4~20mA輸出8.2一般故障的判斷和排除a.如果溫度傳感器在使用中發(fā)生故障,應(yīng)檢查電纜的斷線和短路及接線頭的脫落。b.檢查溫度傳感器的故障,可用萬(wàn)用表的電阻檔測(cè)量Pt100熱敏電阻引線兩端,應(yīng)有100-140Ω之間的阻值,否則可懷疑傳感器內(nèi)鉑絲開(kāi)路或連接處接觸不良。8.3保養(yǎng)和維護(hù)a.泥漿粘附于傳感器上,要及時(shí)清潔,保證傳感器可靠、準(zhǔn)確運(yùn)行。b.加接電纜的鋪設(shè)以不妨礙井場(chǎng)工作人員的現(xiàn)場(chǎng)操作和不易被砸碰、損壞且架設(shè)安全可靠為原則。8.4傳感器標(biāo)定溫度傳感器輸出電流與電阻、溫度變化關(guān)系:輸出4～20MA電流信號(hào),對(duì)應(yīng)電阻100～138.5歐姆,對(duì)應(yīng)溫度0°C～100°零位標(biāo)定:利用變阻箱接入100歐姆電阻,調(diào)節(jié)出/入口溫度傳感器的零位電位器,直到輸出4mA電流信號(hào),對(duì)應(yīng)溫度顯示值為0°滿度標(biāo)定:利用變阻箱接入138.5歐姆電阻,調(diào)節(jié)出/入口溫度傳感器的跨度電位器,直到傳感器輸出20mA電流信號(hào),對(duì)應(yīng)溫度顯示值為100°軟件測(cè)試:將傳感器接入采集通道,并接上電阻箱,當(dāng)環(huán)阻RL=100Ω時(shí),打開(kāi)采集軟件,對(duì)應(yīng)軟件通道顯示電壓值為1V,當(dāng)環(huán)阻RL=138.5Ω時(shí),軟件通道顯示電壓值為5V。9.SK-8C05/8C05L超聲波液位傳感器9.1工作原理它是一種將傳感技術(shù)與電信號(hào)處理結(jié)合在一起的超聲波液位傳感器。它用來(lái)測(cè)量敞開(kāi)或密封容器中的液體液位。傳感器裝有超聲波傳感器及溫度感應(yīng)元件。傳感器由探頭發(fā)射一系列超聲波脈沖,而超聲波脈沖遇到液面后返回,被傳感器接收。傳感器中的濾波裝置可從來(lái)自聲波、電波噪聲及轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌器漿葉噪聲的各種假回波中分辨出從液面上返回的真回波,脈沖波從發(fā)射到液面、再返回到傳感器所用的時(shí)間經(jīng)溫度補(bǔ)償后,轉(zhuǎn)換成可顯示的距離,并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鬏敵觥?.2安裝超聲波液位傳感器安裝方式有分夾持式和焊接式二種,見(jiàn)附圖。.超聲波傳感器(夾持式).超聲波傳感器(夾持式)超聲波傳感器(焊接式)安裝環(huán)境傳感器應(yīng)安裝在指定溫度范圍區(qū)域,必須在外殼和內(nèi)部的允許溫度范圍內(nèi)進(jìn)行接線、觀察及校驗(yàn)等工作。注意:應(yīng)將傳感器遠(yuǎn)離高壓電源線、接觸器及可控硅整流控制電路等。安裝位置:安裝時(shí)注意聲波傳播路線應(yīng)無(wú)障礙且垂直于液體表面。傳感器安裝時(shí),要注意聲波傳播路線不要橫穿在填裝口、管線、焊口、梯子邊等,也不要接觸壁面。9.3航空插頭腳的定義如下:1腳:空腳2腳:+24VDC3腳:4~20mA輸出9.4一般故障處理a.出現(xiàn)WAITING表示該回波不正確或在測(cè)量刷新前傳感器正等待一個(gè)有效的回波。被測(cè)材料或目標(biāo)接觸到傳感器面?zhèn)鞲衅麟x填裝口太近;傳感器與液面不垂直;液位變化太快;測(cè)量值超出范圍;液體表面有泡沫固定架振動(dòng)幅度大液位進(jìn)入盲區(qū)b.出現(xiàn)LOE/FAULT查看對(duì)于”等待”階段時(shí)間的調(diào)整/應(yīng)答速度9.5維護(hù)保養(yǎng)該傳感器注意保持清潔,不得有水汽及油污進(jìn)入操作面板,一般安裝在密封的防護(hù)盒罩住整傳感器,平常工作不需在外面。只有校驗(yàn)及調(diào)整時(shí)才打開(kāi)保護(hù)盒罩。該傳感器安裝在所測(cè)量最高液位上方約0.25m為宜,否則液位體浸到傳感器,造成傳感器的損壞。9.6超聲波傳感器標(biāo)定操作步驟a.通電后,進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行模式b.同時(shí)按下20mA20和4mA4觸摸鍵c.當(dāng)顯示C4表示4mA標(biāo)定初始化d.等待3秒鐘顯示已存入的值,然后用按20mA20或4mA4鍵,上、下移動(dòng)選擇你所需要的值(=泥漿池高度+傳感器端面到泥漿池頂面的距離),即松開(kāi)鍵e.等待6秒鐘后,進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行模式f.連續(xù)同時(shí)按下20mA20和4mA4鍵兩次,顯示順序C4-C20為止,松開(kāi)鍵g.當(dāng)顯示C20,表示20mA標(biāo)定初始化h.等待顯示已存入的值,然后按20mA20和4mA4鍵,上、下移動(dòng)選擇所需要的值(=傳感器端面到泥漿池頂面的距離),即松開(kāi)鍵i.重復(fù)第5步j(luò).連續(xù)同時(shí)按下20mA20和4mA4鍵三次,顯示順序:C4→C20→bL為止,松開(kāi)鍵k.當(dāng)顯示bL時(shí)表示盲區(qū)值的初始化標(biāo)定l.重復(fù)第4步,但選擇所需要的值>25mmm.重復(fù)第5步n.連續(xù)同時(shí)按下20mA20和4mA4鍵四次,顯示順序:C4→C20→bL→SP為止,松開(kāi)鍵o.顯示SP時(shí),表示應(yīng)答速度值的標(biāo)定初始化p.重復(fù)第4步,但一般選擇所需要的值為2q.重復(fù)第5步r.連續(xù)同時(shí)按下20mA20和4mA4鍵五次,顯示順序C4→C20→bL→SP→FLS為止,松開(kāi)鍵s.當(dāng)顯示FLS時(shí),表示過(guò)失保護(hù)標(biāo)定初始化t.重復(fù)第4步,選擇所需要的值,一般為1或2u.重復(fù)第五步v.連續(xù)同時(shí)按下20mA20和4mA4鍵六次,顯示順序:C4→C20→bL→SP→FLS→FSE為止,松開(kāi)鍵(該步也可忽略不做)w.重復(fù)第4步,初始化標(biāo)定失效保護(hù)維持時(shí)間x.重復(fù)第5步,設(shè)定你所需要的值(在0~15可選任一值即可)經(jīng)過(guò)上述一系列步驟超聲波傳感器標(biāo)定操作已經(jīng)完成*注釋:C4表示4mAC20表示20mABL:表示盲區(qū),一般設(shè)定>25cm即可SP:應(yīng)答速度指反射波對(duì)發(fā)射波反饋的速度,共有4種選擇,一般設(shè)為虎作2(對(duì)攪拌器干擾有識(shí)別功能)FLS:失效保護(hù)指:回波丟失或誤操作時(shí),輸出方式共有3種選擇,任選一種即可UN:單位選擇:共有2種選擇,1為公制,2為英制FSE:失效保護(hù)維持時(shí)間,共有(0~15分鐘)選擇,任選一均可。10.數(shù)字式電導(dǎo)傳感器10.1工作原理經(jīng)過(guò)發(fā)射一個(gè)定幅度、定頻率的交流信號(hào)給環(huán)形探頭初級(jí)