一种井下脉冲信号发生器的测试系统和方法

文档序号:6411 发布日期:2021-09-17 浏览:27次 英文

一种井下脉冲信号发生器的测试系统和方法

技术领域

本发明涉及井下脉冲信号发生器的测试

技术领域

,尤其涉及一种井下脉冲信号发生器的测试系统和方法。

背景技术

井下脉冲信号发生器在石油仪器中有着广泛应用,作为井下与地面通信的重要环节,其性能的稳定、寿命的长短和工作的可靠性对于生产和勘探开发至关重要;而且,随着井深的不断增加,对井下脉冲信号发生器的功率要求也越来越高。目前,虽有各类针对该井下脉冲信号发生器进行测试的测试设备,但都是针对井下脉冲信号发生器中的独立机械执行部件的功能测试,不能对井下脉冲信号发生器进行整体性地性能评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供了一种井下脉冲信号发生器的测试系统和方法。

本发明的一种井下脉冲信号发生器的测试系统的技术方案如下:

包括可调节负载装置、固定装置、处理器和测试数据采集装置;

所述固定装置用于固定待测试井下脉冲信号发生器;

所述可调节负载装置用于:在所述处理器的控制下,向所述待测试井下脉冲信号发生器施加负载以进行测试;

所述测试数据采集装置用于获取所述待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至所述处理器;

所述处理器用于根据接收到的测试数据对所述待检测井下脉冲信号发生器进行分析,得到测试结果。

本发明的一种井下脉冲信号发生器的测试系统的有益效果如下:

通过可调节负载装置能够灵活调节施加到待检测井下脉冲信号发生器上的负载大小,测试数据采集装置获取待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至处理器,处理器对接收到的测试数据进行分析,具体可对待检测井下脉冲信号发生器的额度工作性能、极限负载特性、平均无故障工作时间(MTBF)等技术指标进行测试,实现了对待检测井下脉冲信号发生器的整体性地性能评估,且还能对待检测井下脉冲信号发生器的工作特性进行标定,同时,可以进行无人值守测试,收集数据对待检测井下脉冲信号发生器进行整体性能评估,从而实现室内最低成本、高效率地测试。

在上述方案的基础上,本发明的一种井下脉冲信号发生器的测试系统还可以做如下改进。

进一步,还包括防护装置,所述防护装置设置在所述可调节负载装置和所述待测试井下脉冲信号发生器之间,以防护所述待测试井下脉冲信号发生器。

采用上述进一步方案的有益效果是:通过防护装置能有效防护待测试井下脉冲信号发生器,以防止损伤待测试井下脉冲信号发生器。

进一步,还包括执行适应机构,所述执行适应机构用于调节所述固定装置固定所述待测试井下脉冲信号发生器的位置。

采用上述进一步方案的有益效果是:执行适应机构能够调节固定装置固定待测试井下脉冲信号发生器的位置,使测试更加灵活,便于用户进行操作。

进一步,所述处理器还用于:当测试结果为异常时,发出提醒。

采用上述进一步方案的有益效果是:便于测试人员进行后续处理,如维修待测试井下脉冲信号发生器等。

进一步,所述测试数据采集装置包括压力传感器和距离传感器中的至少一个。

进一步,所述固定装置还设有地脚。

本发明的一种井下脉冲信号发生器的测试方法的技术方案如下:

采用上述任一项所述的一种井下脉冲信号发生器的测试系统,所述方法包括:

S1、当固定装置固定待测试井下脉冲信号发生器后,可调节负载装置在处理器的控制下,向待测试井下脉冲信号发生器施加负载以进行测试;

S2、测试数据采集装置获取所述待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至所述处理器;

S3、所述处理器根据接收到的测试数据对所述待检测井下脉冲信号发生器进行分析,得到测试结果。

本发明的一种井下脉冲信号发生器的测试方法的有益效果如下:

通过可调节负载装置能够灵活调节施加到待检测井下脉冲信号发生器上的负载大小,测试数据采集装置获取待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至处理器,处理器对接收到的测试数据进行分析,具体可对待检测井下脉冲信号发生器的额度工作性能、极限负载特性、平均无故障工作时间(MTBF)等技术指标进行测试,实现了对待检测井下脉冲信号发生器的整体性地性能评估,且还能对待检测井下脉冲信号发生器的工作特性进行标定,同时,可以进行无人值守测试,收集数据对待检测井下脉冲信号发生器进行整体性能评估,从而实现室内最低成本、高效率地测试。

附图说明

图1为本发明实施例的一种井下脉冲信号发生器的测试系统的结构示意图;

图2为本发明实施例的一种井下脉冲信号发生器的测试系统的框图;

图3为用于测控装置的工作机制的流程示意图

图4为本发明实施例的一种井下脉冲信号发生器的测试方法的流程示意图;

具体实施方式

如图1所示,本发明实施例的一种井下脉冲信号发生器的测试系统,包括可调节负载装置2、固定装置、处理器和测试数据采集装置;

所述固定装置用于固定待测试井下脉冲信号发生器1;

所述可调节负载装置2用于:在所述处理器的控制下,向所述待测试井下脉冲信号发生器1施加负载以进行测试;

所述测试数据采集装置用于获取所述待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至所述处理器;

所述处理器用于根据接收到的测试数据对所述待检测井下脉冲信号发生器进行分析,得到测试结果。

其中,固定装置的具体结构如下:

1)固定装置包括第三固定板6和至少一个固定机构3,固定机构3包括与待测试井下脉冲信号发生器1的外形弧形相匹配的金属圆环或塑料圆环,将金属圆环或塑料圆环的底部与第三固定板6固定,在金属圆环或塑料圆环的顶部开设螺纹孔,当将待测试井下脉冲信号发生器1穿过金属圆环或塑料圆环后,通过与金属圆环或塑料圆环的顶部开设的螺纹孔适配的螺钉或适配梅花手柄螺丝,实现固定装置与待测试井下脉冲信号发生器1之间的固定;

其中,可在金属圆环或塑料圆环内设置塑料垫或橡胶垫,以防止在旋转螺钉或适配梅花手柄螺丝时,螺钉或适配梅花手柄螺丝对待测试井下脉冲信号发生器1造成损伤。

其中,可设置多个固定机构3,以增加固定机构3包括与待测试井下脉冲信号发生器1之间的固定强度。

其中,可通过螺纹固定方式实现金属圆环或塑料圆环的底部与第三固定板6之间的固定。

其中,还可在第三固定板6上设置地脚7。

2)可采用市面上现有的一些固定圆柱形物体的装置作为固定装置,实现对待测试井下脉冲信号发生器1的固定,例如申请号为201822234222.6的实用新型专利所对应的装置,也可为用户根据实际情况自行设计的结构作为固定装置,能实现对待测试井下脉冲信号发生器1的固定即可。

其中,可调节负载装置2为如下形式:

1)可将自动控制伸缩的液压千斤顶作为可调节负载装置2,通过控制液压千斤顶的伸缩端的伸缩,以调节向待测试井下脉冲信号发生器1的顶端施加负载即施加力,以进行测试;

2)可将自动控制伸缩的液压杆作为可调节负载装置2,通过控制液压杆的伸缩,以调节向待测试井下脉冲信号发生器1的顶端施加负载即施加力,以进行测试;

其中,第三固定板6的一端的垂直方向,设置第一固定板4,以自动控制伸缩的液压千斤顶作为可调节负载装置2进行说明,在第一固定板4上设置与液压千斤顶的伸缩端适配的通孔,液压千斤顶的伸缩端穿过通孔,以与待测试井下脉冲信号发生器1的顶端抵接,调节向待测试井下脉冲信号发生器1的顶端施加的负载;

其中,所述测试数据采集装置包括压力传感器11和距离传感器中的至少一个。

其中,测试数据采集装置还用于获取待测试井下脉冲信号发生器1上供电数据,以对待测试井下脉冲信号发生器1的是否供电正常进行测试。

其中,也可在液压千斤顶的伸缩端设置垫块9,垫块9的具体结构可根据实际情况设置,垫块9内嵌有压力传感器11,以检测向待测试井下脉冲信号发生器1的顶端施加的力的大小,可以理解的是,可根据实际情况设置压力传感器11的实际安装位置,以及根据实际情况设置压力传感器11的数量。而且还可根据实际情况安装其它传感器,如距离传感器和温度传感器等。

其中,还可在垫块9与第一固定板4之间设置弹簧10,以防止垫块9与第一固定板4之间发生硬接触。

其中,可在液压千斤顶的伸缩端与待测试井下脉冲信号发生器1的顶端设置防护装置8,所述防护装置8设置在所述可调节负载装置2和所述待测试井下脉冲信号发生器1之间,以防护所述待测试井下脉冲信号发生器1。通过防护装置8能有效防护待测试井下脉冲信号发生器1,以防止损伤待测试井下脉冲信号发生器1,防护装置8的材质为橡胶或塑料,其结构可根据实际情况进行设置。

通过可调节负载装置2能够灵活调节施加到待检测井下脉冲信号发生器上的负载大小,测试数据采集装置获取待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至处理器,处理器对接收到的测试数据进行分析,具体可对待检测井下脉冲信号发生器的额度工作性能、极限负载特性、平均无故障工作时间(MTBF)等技术指标进行测试,实现了对待检测井下脉冲信号发生器的整体性地性能评估,且还能对待检测井下脉冲信号发生器的工作特性进行标定,同时,可以进行无人值守测试,收集数据对待检测井下脉冲信号发生器进行整体性能评估,从而实现室内最低成本、高效率地测试。

较优地,在上述技术方案中,还包括执行适应机构12,所述执行适应机构12用于调节所述固定装置固定所述待测试井下脉冲信号发生器1的位置。执行适应机构12能够调节固定装置固定待测试井下脉冲信号发生器1的位置,使测试更加灵活,便于用户进行操作。

其中,执行适应机构12为如下形式:

1)可将自动控制伸缩的液压千斤顶作为执行适应机构12,通过控制液压千斤顶的伸缩端的伸缩,以推动待测试井下脉冲信号发生器1的底部发生位移,进而对固定待测试井下脉冲信号发生器1的位置进行调节;

2)可将自动控制伸缩的液压杆作为执行适应机构12,通过控制液压杆的伸缩,以推动待测试井下脉冲信号发生器1的底部发生位移,进而对固定待测试井下脉冲信号发生器1的位置进行调节;

其中,第三固定板6的另一端的垂直方向,设置第二固定板5,以自动控制伸缩的液压千斤顶作为可调节负载装置2进行说明,在第二固定板5上设置与液压千斤顶的伸缩端适配的通孔,液压千斤顶的伸缩端穿过通孔,以与待测试井下脉冲信号发生器1的底端抵接,通过控制液压千斤顶的伸缩端的伸缩,以推动待测试井下脉冲信号发生器1的底部发生位移,进而对固定待测试井下脉冲信号发生器1的位置进行调节。

还包括通信保护机构13,所述通信保护机构13用于保证:测试数据采集装置获取待检测井下脉冲信号发生器的测试数据能够发送至所述处理器;可理解为:通信保护机构13设置多个数据接口,以使测试数据采集装置所采集的数据能够顺利发送至处理器,且通信保护机构13上设有外壳,防止对数据接口造成损伤,可根据实际情况设置通信保护机构13的安装位置,优选为:安装在第二固定板5上,且第二固定板5和执行适应机构12可做成一个可拆卸的整体部件,以便于安装和替换等。

较优地,在上述技术方案中,所述处理器还用于:当测试结果为异常时,发出提醒。例如测试结果中的极限负载特性不符合预设的极限负载标准时,则认定为异常,则发出声光报警,及时提醒测试人员,便于测试人员进行后续处理,如维修待测试井下脉冲信号发生器1等。

其中,待检测井下脉冲信号发生器包括但是不限于图1中的直线往复型井下脉冲信号发生器,还可兼容各种直线型脉冲器等。

在另外一个实施例中,一种井下脉冲信号发生器的测试系统包括机械结构设备14、测控设备、测控软件(数据终端),如图2所示,具体地:

1)机械结构设备14包括可调节负载装置2、传感器监测装置、脉冲信号发生器执行机构适应装置即执行适应机构12、固定装置、防护装置8和通信保护机构13。

其中,可调节负载装置2的具体方式为图1中的弹簧10、叠簧等,也包括磁阻或任何产生直线阻尼特性的可调节装置;

传感器监测装置包括适用传感器包括压力传感器11、位置传感器、温度传感器等,也包括任何变量与直线行程有固定数学关系的传感器,测试数据采集装置可理解为测试数据采集装置;

其中,固定装置包括但是不限于图1中展示的夹具、地脚螺栓、垫铁等固定方式。

其中,防护装置8避免相应结构的工艺、材料在测试环节造成损伤,也包括确保执行机构输出状态的稳定及对应传感器的测量准确、充分。

其中,通信保护机构13,包括但是不限于测试过程中的接触稳定、数据稳定等,也会充分考虑绝缘、EMC等性能。

2)测控装置15包括驱动控制单元、电源管理系统、通信端口、负载监测单元、工作模式选择装置;

其中,驱动控制单元不仅可对数据信息处理,还可以进行信息判断、输出指令等;

其中,电源管理系统的功能包括对设备电源管理、保护电源安全使用、控制监测功率,还可以对设备工作耗能状态转换等;

其中,通信端口的功能包括但不限于确保通信准确、高效等;

其中,负载监测单元包括但是不限于本申请的负载大小监测、匹配变量功能等;

其中,工作模式包括但是不限于本发明的手动控制、自动监测模式,还可包括手动与自动模式等。

3)测控软件(数据终端)包括数据通信端口、数据存储单元、数据统计分析模块、参数设定模块、工作模式选择模块、数据显示模块。

其中,数据通信端口,通信内容包括但不限于对数据的输出、输入,还可包括其他对数据的指令等。

其中,数据存储单元包括存储数据功效,还包括其他对数据存储等功效;

其中,数据统计分析模块,包括但是不限于故障统计、失效模型等。

其中,参数设定模块,包括本发明的数据参数设定功能,还可包括其他自动检测设定的功能等。

其中,工作模式选择模块,选择内容包括但是不限于控制模式的频率、脉宽、响应时间等等。

其中,数据显示模块,显示内容包括但不限于本发明的实时监测、历史回放、异常标识等。

其中,可以理解的是,测控软件和测控装置15的功能对应处理器,那么,当机械结构设备14接收到驱动信号时,将会启动脉冲器发生器执行机构进行测试;机械机构设备将传感器信号传输给测控装置15;测控装置15将通信传输给测控软件(数据终端),同时测控软件(数据终端)将通信反馈给测控装置15;测控装置15将驱动信号反馈给机械结构设备14。

本申请的一种直线往复型井下脉冲发生器的测试系统,主要包括:机械结构设备14、测控装置15、测控软件(数据终端)。

当机械结构设备14进行直线往复型运作机制时,会给予可调节负载装置2一个信号,同时可调节负载装置2将信号传输给测控装置15;

如图3所示,本申请涉及测控装置15,测控装置15可以进行脉冲器执行机构单独测试,通过工作模式/通信协议选择,再是电源管理单元对传感器、测控装置15供电,传感器采集相应信号,反馈给主控单元,将数据输出给通信端口,同时驱动执行机构输出驱动信号,实现脉冲器动作等;

如图3所示,本申请涉及测控装置15,测控装置15可以进行脉冲器执行机构和主控电路同时测试,通过工作模式/通信协议选择,再是电源管理单元对传感器、脉冲器主控、测控装置15供电,通过传感器将信号采集,通过通信协议转换,输出给主控电路;

本申请涉及测控软件(数据终端),当测控软件接收到信号时,会对数据参数监测,进而选择工作模式或者控制模式,实现实时监测、负载调节等优势。

本申请是的一种井下脉冲信号发生器的测试系统可理解为一种直线往复型井下脉冲信号发生器测试系统,涉及机械、电子、软件、算法等等领域,用于对直线往复式井下脉冲信号发生器在研发、生产、维保和可靠性分析等阶段进行测试、标定、采集和分析,适用于各类直线往复式井下脉冲信号发生器。

如图4所示,本发明实施例的一种井下脉冲信号发生器的测试方法,采用上述任一项所述的一种井下脉冲信号发生器的测试系统,所述方法包括:

S1、当固定装置固定待测试井下脉冲信号发生器1后,可调节负载装置2在处理器的控制下,向待测试井下脉冲信号发生器1施加负载以进行测试;

S2、测试数据采集装置获取所述待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至所述处理器;

S3、所述处理器根据接收到的测试数据对所述待检测井下脉冲信号发生器进行分析,得到测试结果。

通过可调节负载装置2能够灵活调节施加到待检测井下脉冲信号发生器上的负载大小,测试数据采集装置获取待检测井下脉冲信号发生器的测试数据并发送至处理器,处理器对接收到的测试数据进行分析,具体可对待检测井下脉冲信号发生器的额度工作性能、极限负载特性、平均无故障工作时间(MTBF)等技术指标进行测试,实现了对待检测井下脉冲信号发生器的整体性地性能评估,且还能对待检测井下脉冲信号发生器的工作特性进行标定,同时,可以进行无人值守测试,收集数据对待检测井下脉冲信号发生器进行整体性能评估,从而实现室内最低成本、高效率地测试。

在本发明中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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