螺杆泵数字转速测量系统的研制

论文摘要

在使用螺杆泵采油过程中,螺杆泵的转速的大小直接影响到泵的效率和寿命,如果转速选择不合理,螺杆泵的高效节能的优点就发挥不出来。因此螺杆泵的转速测量与控制是采油过程中的一个非常重要环节。本课题针对采油用螺杆泵的特殊环境和需求,对选用转速测量传感器及硬件系统进行了详细的分析,采用红外对管做速度检测的传感器及AT89C51单片机为测量硬件系统,设计一种便携数字转速测量装置。在硬件电路系统设计上,详细探讨红外对管传感器、LED驱动电路、单片机时钟电路以及复位电路基本工作原理,根据电管检测信号的特点,给出了硬件电路的整体方案,将光电传感器的脉冲信号整形并传送到到单片机的计数引脚上,实现其测脉冲计数的功能。程序设计中,分析主要检测程序的流程,给出了计时、数制转换、LED数码显示等程序的解决办法,并对整体程序进行了调试,实现了对螺杆泵数字转速测量系统的软件控制。在实现系统硬件电路和软件实验室仿真运行的基础上,对检测系统进行了螺杆泵使用现场实际调试与测试。测试结果表明,测量结果与实际转速相吻合。同时根据现场实际的情况对测试系统进行完善,使该系统达到了可以现场实际测量的目的。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外螺杆泵采油系统的发展状况
• 1.1.1 螺杆泵采油技术发展历程
• 1.1.2 国内外螺杆泵应用现状
• 1.1.3 螺杆泵与梁式抽油机采油对比分析
• 1.2 地面驱动螺杆泵采油系统的组成及其特点
• 1.2.1 螺杆泵的工作原理
• 1.2.2 地面驱动螺杆泵采油系统的组成
• 1.2.3 地面驱动螺杆泵采油系统的特点
• 1.3 研究的目的意义
• 1.4 研究开发的主要内容
• 1.5 技术路线
• 1.6 技术创新点
• 第2章 转速测量方案
• 2.1 转速测量应该注意的考虑的问题
• 2.2 常用转速传感器的种类
• 2.3 转速传感器的选用方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 螺杆泵数字转速测量系统的硬件实现
• 3.1 红外对管光电传感器结构与原理
• 3.2 LED数码管显示模块
• 3.2.1 LED数码管结构与显示原理
• 3.2.2 LED驱动电路设计
• 3.3 AT89C51单片机控制模块
• 3.3.1 单片机控制的前景
• 3.3.2 单片机外围硬件电路设计
• 3.4 螺杆泵数字转速测量系统的整体电路设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 螺杆泵数字转速测量系统的软件实现
• 4.1 引言
• 4.2 计时程序的设计
• 4.2.1 定时/计时器的四种工作方式
• 4.2.2 测脉冲数量原理
• 4.3 数制转换程序设计
• 4.4 LED数码管显示程序设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 螺杆泵数字转速测量系统性能检测与结果分析
• 5.1 脉冲计数测试
• 5.2 采油现场测试
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢