传感器系统性能及安装.docx
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传感器系统性能及安装.docx
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传感器系统性能及安装
传感器系统
CPS2000综合录井仪配置的传感器系统有以下几种:
∙绞车传感器
∙悬重压力传感器
∙机械式扭矩传感器
∙电动式扭矩传感器
∙立管、套管压力传感器
∙泥浆池体积传感器(超声波式)
∙泥浆温度传感器
∙电导率传感器
∙泥浆密度传感器
∙泵冲、转盘转速传感器
∙出口流量传感器
∙硫化氢检测器
1.
绞车传感器
1.1技术性能及条件
·工作电压:
+8VDC
·动作响应开关频率:
2000HZ
·输出:
脉冲信号
·防爆等级:
EEXiaIICT4
·防护等级:
IP65
1.2工作原理:
检测钻井过程中绞车转动所产生的角位移,能自动识别转角的正反向。
在传感器中安装有两个位移角度相差90的电磁感应开关,在其轴上安装有20等距齿的金属片,用以切割电磁感应开关的磁力线,使开关输出脉冲。
输出为YD20J/K4A/Q的多芯插头。
输出引脚:
脚1:
蓝色—传感器A
脚2:
棕色—传感器A
脚3:
蓝色—传感器B
脚4:
棕色—传感器B
1.3传感器接线示意图
1.4现场安装:
·本传感器安装在绞车滚筒的轴端。
·先将绞车滚筒轴端气密封接头拆下。
·将传感器用自备专用螺丝拧在轴端上。
·将气密封接头拧在专用螺丝上。
·将对接电缆插头接上。
·用绳子将绞车传感器的引线杆和密封转子气管线捆住。
1.5注意事项:
·防止水直接接触传感器
·连接电缆捆扎时应放有余量
·发现绞车转动方向与显示大钩位置相反时,可交换隔离栅上的1、3和4、6脚接线端子引线。
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现场录井传感器的安装、调试.ppt
2.
悬重压力传感器
悬重压力传感器是用来测量绞车悬吊系统的负荷。
2.1技术性能及条件
·工作电压:
24VDC
·测量范围:
0~7Mpa
·精度:
±0.25%
·输出:
4~20mA(两线制)
·防护等级:
IP65
2.2工作原理:
它是将液压压力应变信号通过放大和电压电流变换电路,将0~7MPa的压力信号变换成4~20mA,它适用于长线传输。
2.3传感器接线示意图
2.4校验:
·将压力变送器和压力校验台通过快速接头相联。
·当压力为0MPa时,输出为4mA。
·当压力为7MPa时,输出为20mA。
·注意:
在接线时不要将+、极接反。
加压力时不要超过压力变送器的测量范围。
外部电缆用格兰密封。
2.5现场安装
本压力变送器出厂时已装配有三通接头和一组液压快速接头,只须将压力变送器附带的快速接头和悬吊系统的死绳固定器的加液快速接头相连即可。
·注意事项
快速接头之间的油路应当畅通,否则会影响测量状态,一般在现场安装时将钻井工程用的手动加油泵管线上的快速接头和压力传感器上所带接头互换即可。
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3.
机械式扭矩传感器
机械扭矩传感器实际上是由马丁德克过桥轮张力变换器和压力变送器组成。
它是用来测量钻井过程中转盘和钻杆之间的扭力。
实际应用是记录扭矩的相对变化来判断井下钻头等的工作状态,因而此量是一个相对变化量。
3.1.工作原理:
(如下图)
它是将带动转盘的链条张力通过过桥轮张力变换器变为液缸压力,再由压力变送器变换成4~20mA的电信号。
3.2.传感器接线示意图
3.3.技术指标
·测量范围:
0~42KNM(相当于0-7MPa)
·测量精度:
±0.25%
·测量方式:
液压变换
·使用环境:
40C~85C
·工作电压:
24V
·输出信号:
4~20mA
·防爆等级:
EEXiaIICT4
·防护等级:
IP65
3.4.现场安装:
·拆除转盘链条盒在其上开一个能使过桥轮的轮子进入的一个长方孔。
在链条正下方的位置焊装一个固定过桥轮装置的平台,高度距离链条50cm。
·安装过桥装置时,使轮子和链条平行,能使链条刚好和轮子的凹凸槽相吻合,然后将装置底部的固定钢板和装置平台焊接牢。
拧紧装置和固定钢板螺丝。
·将带三通的压力变送器和过桥装置液缸的液压管线通过快速接头相联。
·将手动加油泵和三通快速接头相联为装置液缸加液压油,使轮子和转轮链条接触,并刚好使链条绷直即可,同时卸下手动加油泵。
3.5注意事项:
·如果在使用过程中发现经常需要加液压油,此时可能是液压缸中的密封用橡胶碗已损坏,需要更换,否则会影响测量变化趋势。
·如果在使用过程中发现和链条接触的轮子损坏严重,也需要更换。
·发现液压油加不进或信号没有变化时,检查快速接头的油路是否畅通。
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4.电动式扭矩传感器
电动式扭矩矩传感器是用于测量驱动转盘直流电动机的电流变化来代表转盘扭矩变化。
4.1技术指标:
·测量范围:
0-1000A
·测量精度:
±0.25%
·工作电压:
≤18VDC
·输出信号:
0~3VDC
4.2传感器接线示意图
4.3现场安装
只需将传感器卡在驱动转盘直流电动机的电缆上即可
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5.
立管压力传感器,套管压力传感器
5.1工作原理:
立(套)管压力传感器是由过渡接头和压力传感器组成,是用来测量立(套)管中泥浆压力。
从泥浆中得到压力信号给压力变送器,再变换成电信号。
5.2传感器接线示意图
5.3技术指标:
·测量范围:
立管压力0~42MPa,
套管压力0~68MPa
·工作电压:
24VDC
·输出信号:
4~20mA
·测量精度:
±0.25%
·防爆等级:
EEXiaIICT4
·防护等级:
IP65
5.4现场安装:
·拧下立管(套管)上堵头。
·将过渡的接头接上,用管钳拧紧密封。
·装上缓冲器,用大锤使其密封。
·用高压液压管线将压力变送器和缓冲器通过快速液压接头相连
·把手动加油泵液压管线和压力变送器通过快速液压接头相连,打开缓冲器液压室排气孔,为缓冲器充油,在排空其中空气后,关闭排气孔,继续为缓冲器充油使其中隔离套向中间鼓起(出厂时一般液压油已加好)
开泵试压时检查应无泥浆漏出,液压室无漏油。
5.5注意事项:
·因传感器在使用时处于高压状态,所以一定要注意安全。
·如发现接头有刺漏现象,应立即停泵检修,免除事故发生。
·长期使用后,缓冲器中隔离橡胶密封件老化损坏,应及时更换。
·液压室、液压油有损耗时,也应在停泵状态通过加油端,用手动加油泵加满油。
·如发现压力变送器信号输出饱和时,可能是隔离橡胶密封件损坏,造成泥浆进入缓冲室,使减压装置顶死,应清洗缓冲器和更换密封件。
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6.
泥浆池体积传感器(超声波式)
6.1泥浆池体积传感器是用来测定泥浆池内的泥浆液面的绝对深度。
6.2工作原理:
从换能器发射出一系列超声波脉冲,每一个脉冲由液面反射产生一个回波并被换能器接收,并采用滤波技术区分来自液面的真实回波及由声电噪声和运动的搅拌器叶片产生的虚假回波,脉冲传播到被测物并返回的时间经温度补偿后转换成距离。
6.3传感器接线示意图
6.4技术指标:
(参见PLL-511说明书)
·测量范围:
0.25~5m
·精度:
0.25%
·输出信号:
4~20mA
·工作电压:
24VDC
·测量盲区:
25cm
·防爆等级:
EEXiaIICT4
·防护等级:
IP65
6.5现场安装:
(参见PL-511说明书)
6.6注意事项:
·传感器换能器位置应使其有一条垂直于液面的畅通的声通道。
·传感器换能器的声通道不应与粗糙罐壁、横梁和梯子等物相交。
·前盖应能够接近进行编程、接线和观察显示值。
传感器应安装在符合规定的温度范围并适合于其防护等级及构成材料的区域内,
·传感器应远离高压或强电工作区、接触器及可控硅控制驱动器。
·传感器安装盲区大于25CM。
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7.
泥浆温度传感器
7.1泥浆温度传感器是用来测量进出口泥浆的温度。
7.2工作原理:
传感器使用探头是P+100C的铂电阻,安装在保护套中,通过铂电阻随温度变化引起电阻变化。
7.3传感器接线示意图
7.4技术指标:
·测量范围:
0~100C
·测量精度:
0.2%
·输出信号:
4~20mA
·防护等级:
IP65
7.5现场安装:
·用三角架和传感器管子相固定。
·分别将传感器探头尽量安装在泥浆的进出口处。
·用C型夹将三角架和安装点相固定。
·传感器接线是通过IP65快拧式格兰密封接头将引线接入接线盒。
·连接方式:
信号线接在接线排1和2端子上
7.6注意事项:
·在移动传感器时切勿不要碰撞传感器探头。
·经常清除探头上的泥饼,使之保持测量精度。
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8.
电导率传感器
8.1工作原理
该电导率传感器利用电磁感应法测量泥浆中的离子浓度,在接触泥浆部分采用环氧封浇,耐腐蚀强,测量精度高,稳定可靠,重复性好。
8.2传感器接线示意图
8.3技术指标:
·测量范围:
0~16S/M
·输出范围:
4~20mA
·测量精度:
±5%(满量程)
·显示精度:
±2%
·工作电压:
24VDC
·防护等级:
IP65
8.4现场安装:
·三角架和传感器支架相联。
·调整探头位置使泥浆从探头孔中流过。
·用C型夹具将三角架和泥浆池相固定。
8.5注意事项:
·千万不能用电焊和风焊将电导率传感器连接杆与泥浆池连接起来!
否则会烧毁导率传感器内部的电路结构,造成不必要的损失。
·电导率传感器是精密仪器,严禁冲击、锤打和剧烈震动!
造成性能变差。
要注意经常用清水冲洗。
·如电导率传感器不能正常工作,请直接与制造方联系,切忌自己拆卸和维修,以免造成更大的损失。
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9.
泥浆密度传感器
9.1泥浆密度传感器用来测量泥浆密度变化
9.2工作原理:
利用两种不同深度的压差与密度有关的原理测量密度。
在传感器探头上下有两个位置相对固定的法兰盘,当探头放入泥浆后,在两个法兰盘上产生一定的压力差,通过压力传递装置送给信号转换器,输出一定的电流信号。
9.3传感器接线示意图
9.4技术指标:
·测量范围:
0~3g/
·工作电压:
24VDC
·输出信号:
4~20mA
·分辨率:
0.01g/
·法兰接液温度:
40C~+120C
·接线方式:
通过IP65快拧式格兰密封接头将引线接入接线盒。
9.5现场安装:
·探头尽量放在进出口处,但应避免泥浆直接冲击。
·探头放入泥浆深度应刚好被泥浆侵没。
·用C型夹具将固定架和泥浆池固定。
9.6传感器零点校准
·把传感器垂直安放在空气中,找到变送器面板上的Zero和Span按扭。
·使用变送器按扭进行零点校准
·同时按下Span及Zero按扭至少十秒钟
·按下Zero按扭5秒钟
·核实输出确为4毫安
9.7注意事项:
·为保证密度测量准确性,放入泥浆探头部分应经常用水冲洗,清除泥饼。
·在冲洗时,注意不要损伤法兰盘上的液压膜片。
·在接线时,不要将信号线接错。
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10.
泵冲、转盘转速传感器
10.1本传感器用来测量泵冲程,转盘转速。
10.2当金属物体靠近传感器时,使振荡回路Q值下降,以至停振,当金属物体离开时,振荡回路Q值上升,振荡起振。
10.3传感器接线示意图
10.4技术指标:
·工作电压:
8VDC
·接近距离:
≤32mm
·工作频率范围:
20Hz
·防爆等级:
EEXiaIICT4
·防护等级:
IP65
10.5现场安装:
·转盘转速传感器用传感器固定支架安装在转盘转动之处,调整感应平面和转盘带动的金属片距离30mm。
·泵冲程传感器用传感器固定支架安装在泥浆泵活塞处,调整感应平面和活动金属片距离30mm。
10.6注意事项:
·接通电源时应检查接线是否正确。
·传感器工作时,负载不得短路。
·金属片和感应面应做平行运动。
·应注意不使金属屑或带有金属屑的油污玷污感应面,以免误动作。
·安装点应在无强烈腐蚀性和爆炸性气体的场合,应尽量避免阳光直接照射和雨淋。
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11.
出口流量传感器
11.1用来测量泥浆槽出口内泥浆流量。
11.2工作原理:
利用流体连续性原理和伯努力方程及档板受力分析,可得到流量和电位器转角变化阻值的函数关系。
本传感器在使用时只研究相对变化,绝对流量有较大误差。
11.3传感器接线示意图
11.4技术指标:
·测量范围:
0~100%
·流量范围:
改变档板质量就改变量程,无绝对标定。
·工作温度范围:
20C~100C
·最大变化角度:
45
·输出范围:
4~20mA
·防护等级:
IP65
11.5现场安装:
传感器安装在泥浆槽出口处,档板根据泥浆槽深度调整档板下放高度。
11.6注意事项:
1、泥浆粘附于档板时要及时清洗,保证运转可靠。
2、调整时,无泥浆时信号输出小于等于60,档板转动45时输出电流大于等于960。
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12.
硫化氢检测器
12.1硫化氢检测器用于测量井口、仪器房等处空气中的H2S浓度含量。
12.2传感器接线示意图
12.3技术条件:
·环境温度:
-4060C
·环境湿度:
10%95%RH
·工作电压:
24VDC
·测量范围:
0100PPM
·测量精度:
满量程的±2PPM
·信号输出:
420MA
·响应时间:
T50s<60s
·寿命:
35年
·标定周期:
3个月
·防爆等级:
CSA和FM机构认证为I级1类B、C、D组
·防护等级:
IP65
12.4现场安装:
·硫化氢检测器2安装在仪器房内,串联在样品气进气管线中进行检测。
·硫化氢检测器3开放式安装在转盘上方。
·硫化氢检测器4开放式安装在泥浆震动筛下方泥浆池开口处。
12.5注意事项:
·硫化氢检测器不能直接安装在高压水雾中。
·硫化氢检测器虽然可以有较高的防水能力,但不能直接用有机溶剂进行清洗。
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- 传感器 系统 性能 安装