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1、油管在线动态测长系统设计?308?计算机测量与控制.2007.15(3)ComputerMeasurement&Control自:动他测试文章编号:1671—4598《2007)O3—0308～O2中图分类号:TP274;TE973.6文献标识码:B油管在线动态测长系统设计宋洁,叶献方,刘胜红(长江大学电子与信息工程学院,湖北荆州434023)摘要:针对油田开发过程中的油管长度测量作业强度高睫效率低下,而常规在线测量系统精度低的问题,以单片机W78E516为核心,开发了基于传动机构动力学特性的油管在线动态测长系统;该系统采用_『基于传动机构动力学特性的在线测量技术,
2、通过高精度误差补偿算法补偿油管长度测量中存在的动态误差,实现在线动态测量;实验结果表明,与传统油管测长方法相比,油管在线动态测长系统具有更加优越的技术性能,测最精度呵达0.35%o.关键词:油管;动态测量;传递误差率:数学模型DesignOfon—lineDynamicMeasuringSystemforTubingLengthSongJie.YeXianfang.IiuShenghong(ElectronicInformationInstitute,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,China)Abstract:InordertOoverc
3、ometraditionaltubingIengthmeasuringprobleminpetroleumexploitation,anon—linedynamicmeasuringsystembasedonMCUW78E516isdesignedfortubinglengthaccordingtodynamiccllaracteristicoftransmissiondevice.Anon——linecorn—pensationtechnologyforerrorofdisplacementtransferringisdevelopedinthissysteminorde
4、rtocompensatethedynamicerror.Theaccura—cyofthissystemisimprovedupto0.35%-.Comparedwiththeconventionaltubinglellgtl1measurementmethods,thissystemdemonstratessuperiorityintechnologicalperformance.Keywords:oil—tube;dynamicmeasurement;ratiooftransmissionerror;mathematicalmodelO引言传统的油管长度测量主要采用人
5、工拉钢卷尺丈量方法.人工计量存在误差大,效率低,数据处理量大等缺点.为提高油管长度的计量精度,降低油管长度测量作业强度,油田对油管长度的测量方法也正在研究与尝试中,如激光测长法,磁涡流测长法,图像测长法,但都存在其局限性与技术不足[1].激光测长法要求被测对象处于静止或短时静止状态且与激光光路完全平行,难以在油田现场推广使用.磁涡流测长法受磁化速度的影响,不利于提高物体运动速度或者测量精度.图像测长法必须保证光线稳定,良好,难以应用于石油生产现场环境.此外.还有一种间接测量油管长度的方法,其测量装置2]主要构成为摩擦传动机构,编码器等,由于检测机构安装在滑轮组之前,其测量对
6、象为绞车与滑轮组之间的钢丝绳,通过测量钢丝绳的位移量间接获得油管长度,目前最理想的测量精度也难达到1%0"l.本文所介绍的油管在线动态测长系统采用l『基于动力学特性的油管长度在线测量技术,并开发出高精度的误差补偿算法以补偿油管长度测量中动态误差,使测量精度达到0.35%..1系统测量原理油管在线动态测长系统的测量原理可用图1所示结构来说明:测量装置主要由标准压轮,旋转编码器,接近开关,导轮等部分组成.标准压轮与旋转编码器同轴安装,固定于井口.在标准压收稿日期:2006—04—06;修回日期:2006—05—18.作者简介:宋洁(1982一),女,湖北省武汉市人,硕士研究生,
7、主要从事检测与自动控制方向的研究.中.华测控网Cn1rlamCa.comf{,●--●后距…..前距…一接近,F芙标准豚轮接近"关图1测量原理图轮的上下位置各安装一个接近开关.分别称为上接近开关,下接近开关,与之连接的导轮分别称为上导轮,下导轮.接近开关与导轮通过弹簧连接在一起,固定于标准压轮的上下两侧.当油管上下运动时,压轮与油管紧密接触,压轮借助滚动摩擦与油管同步,与压轮同轴安装的编码器输出与角位移对应的电信号.导轮与油管并无紧密接触.当油管上下运动时,接箍首先接触到下导轮,下导轮挤压弹簧并带动下接近开关处于有
