專利名稱：石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)和測(cè)長(zhǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)度計(jì)量裝置，尤其涉及一種石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng) 和測(cè)長(zhǎng)方法。
背景技術(shù)：
石油行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中變得日益激烈，而做為石油開采用管材的地位也就不言而喻 了，石油開采用管材測(cè)量手段的全自動(dòng)化已迫在眉睫，而作為石油開采用管材的重要數(shù)據(jù) 之一的管材長(zhǎng)度自然也備受關(guān)注。特別是當(dāng)涉及到進(jìn)出口訂單時(shí)，管材長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性就顯 得尤為重要。但是由于石油開采用管材的不同需求，管材的長(zhǎng)度也分為3個(gè)級(jí)別，給管材長(zhǎng) 度的測(cè)量帶來(lái)了很大的困難，也成為了國(guó)內(nèi)每個(gè)內(nèi)涂層廠家最為頭痛的問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng) 系統(tǒng)和測(cè)長(zhǎng)方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種石油開采用管材的全自動(dòng) 測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)，包括氣動(dòng)推管機(jī)、托輥、光電檢測(cè)裝置和PLC測(cè)量控制系統(tǒng)，氣動(dòng)推管機(jī)、托輥和 光電檢測(cè)裝置順序間隔設(shè)置，氣動(dòng)推管機(jī)和光電檢測(cè)裝置分別與PLC測(cè)量控制系統(tǒng)電信相 連；光電檢測(cè)裝置上順序設(shè)有9對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)，氣動(dòng)推管機(jī)前端連接有推 力擋板，后端連接有與氣缸活塞桿直線運(yùn)動(dòng)同步的磁制伸縮線性位移傳感器。所述的光電檢測(cè)裝置的9對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)等距離設(shè)置，兩相鄰對(duì)計(jì) 單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)之間的距離為500mm，即每單元的長(zhǎng)度為500mm。所述的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的長(zhǎng)度測(cè)量范圍為9. 0-13. 0m，測(cè)長(zhǎng)誤差< 1cm。所述的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)還與電腦主機(jī)聯(lián)機(jī)，支持?jǐn)?shù)據(jù)反查。一種石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)方法，通過(guò)上述的石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè) 長(zhǎng)系統(tǒng)實(shí)施，包括以下步驟1)將被測(cè)管材置于托輥上，并使管材的一端頂住氣動(dòng)推管機(jī)的推力擋板；2)啟動(dòng)氣動(dòng)推管機(jī)向前運(yùn)行推力擋板，將被測(cè)管材推向光電檢測(cè)裝置； 3)當(dāng)被測(cè)管材進(jìn)入光電檢測(cè)裝置后，被測(cè)管材公端端面被計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè) 開關(guān)檢測(cè)到的一瞬間，PLC測(cè)量控制系統(tǒng)記下此刻被遮光的計(jì)單元數(shù)光電檢測(cè)開關(guān)的個(gè)數(shù)， 并記下同一瞬間磁制伸縮線性位移傳感器的位置值，兩者相減即為當(dāng)前管材的長(zhǎng)度值；氣 動(dòng)推管機(jī)繼續(xù)推動(dòng)被測(cè)管材向前運(yùn)動(dòng)，直到氣動(dòng)推管機(jī)行程達(dá)到最大值，此時(shí)若不再有新 的計(jì)單元數(shù)光電檢測(cè)開關(guān)被占有，則所測(cè)值即為被測(cè)管材的長(zhǎng)度。
本發(fā)明石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)采用全自動(dòng)的測(cè)量形式測(cè)量出石油開 采用管材的長(zhǎng)度，并自動(dòng)構(gòu)建電子表單，測(cè)量速度快、準(zhǔn)確性高，并可與后續(xù)自動(dòng)稱重、自動(dòng) 噴標(biāo)、自動(dòng)涂油等一系列石油開采用管材的后處理工序有機(jī)結(jié)合，成為一套完整的為高強(qiáng) 高韌內(nèi)涂層行業(yè)服務(wù)的數(shù)據(jù)，具有極高的使用價(jià)值。


圖1是本發(fā)明石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(a)、(b)、(c)是本發(fā)明石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的測(cè)長(zhǎng)原理示意 圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，配合參見圖2，本發(fā)明中的石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)，包括氣 動(dòng)推管機(jī)1、托輥2、光電檢測(cè)裝置3和PLC測(cè)量控制系統(tǒng)4。氣動(dòng)推管1、托輥2和光電檢 測(cè)裝置3順序間隔設(shè)置，氣動(dòng)推管機(jī)1和光電檢測(cè)裝置3分別與PLC測(cè)量控制系統(tǒng)4電信 相連；光電檢測(cè)裝置3上順序設(shè)有9對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)31，氣動(dòng)推管機(jī)1的前端 連接有推力擋板5，后端連接有與氣缸活塞桿直線運(yùn)動(dòng)同步的磁制伸縮線性位移傳感器6。本發(fā)明中的光電檢測(cè)裝置3的9對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)31等距離設(shè)置，兩 相鄰對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)之間的距離為500mm，即每單元的長(zhǎng)度為500mm。本發(fā)明全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的長(zhǎng)度測(cè)量范圍為9. 0-13. 0m，測(cè)長(zhǎng)誤差彡1cm，測(cè)長(zhǎng)周期 由氣缸速度決定，一般為18秒。推管機(jī)的推桿以6m/min的速度向前運(yùn)動(dòng)，最長(zhǎng)750mm的行程約需要10S。以Sm/ min的速度返回初始位置，返回時(shí)間約需8S。本發(fā)明的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)還與電腦主機(jī)7聯(lián)機(jī)，支持?jǐn)?shù)據(jù)反查。本發(fā)明的石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)方法可結(jié)合圖1、圖2說(shuō)明如下在全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)工作前先將被測(cè)管材8置于托輥2上，并使管材8的一端頂住 推力擋板5，如圖2(a)所示。放置好管材后，啟動(dòng)氣動(dòng)推管機(jī)以大約6m/min的速度向前運(yùn) 行推力擋板，將被測(cè)管材推向光電檢測(cè)裝置。當(dāng)被測(cè)管材8進(jìn)入光電檢測(cè)裝置3后，被測(cè) 管材公端端面被計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)31檢測(cè)到的一瞬間，PLC測(cè)量控制系統(tǒng)4記下 此刻被遮光的計(jì)單元數(shù)光電檢測(cè)開關(guān)的個(gè)數(shù)n，并記下同一瞬間磁制伸縮線性位移傳感器 6的位置值X，兩者相減即為當(dāng)前管材的長(zhǎng)度值，如圖2(b)所示。氣動(dòng)推管機(jī)1繼續(xù)推動(dòng)被 測(cè)管材8向前運(yùn)動(dòng)，直到氣動(dòng)推管機(jī)的行程達(dá)到最大值(本實(shí)施例為750mm)，如圖2(c)所 示。此時(shí)若不再有新的計(jì)單元數(shù)光電檢測(cè)開關(guān)被占有，則所測(cè)值即為被測(cè)管材的長(zhǎng)度。被測(cè)管材的長(zhǎng)度的計(jì)算方法如下L1 = 9405+(n-1) X500-XL = L1-L0單位毫米(mm)其中9405為推力擋板5距離第一對(duì)光電開關(guān)的距離mm數(shù)值；η為光電檢測(cè)開關(guān)的對(duì)數(shù)；500為兩相鄰對(duì)光電檢測(cè)開關(guān)的距離mm數(shù)，；X為磁制伸縮線性位移傳感器的位移mm數(shù)；L1為所測(cè)得到管體的長(zhǎng)度；L0為管材絲扣螺紋的長(zhǎng)度，此長(zhǎng)度事先測(cè)量后輸入電腦；L為最后得到的石油開采用管材的實(shí)際長(zhǎng)度。
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以下是采用本發(fā)明石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的幾個(gè)應(yīng)用例。例1 管材為5寸鉆桿，先測(cè)得Ltl = 113mm,經(jīng)過(guò)對(duì)齊零位后進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)，被測(cè)管材公端 端面經(jīng)過(guò)第2對(duì)光電開關(guān)，η = 2，磁制伸縮線性位移傳感器的位置值X = 328mm，則L1 = 9577mm，最后得到的實(shí)際石油開采用管材的長(zhǎng)度L = 9464mm。例2 管材為2-7/8寸油管，先測(cè)得Ltl = 95mm,經(jīng)過(guò)對(duì)齊零位后進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)，被測(cè)管材公端 端面經(jīng)過(guò)第2對(duì)光電開關(guān)，η = 2，磁制伸縮線性位移傳感器的位置值X = 384mm，則L1 = 9521mm，最后得到的實(shí)際石油開采用管材的長(zhǎng)度L = 9426mm。例3 管材為5寸加長(zhǎng)鉆桿，先測(cè)得Ltl = 113mm，經(jīng)過(guò)對(duì)齊零位后進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)，被測(cè)管材公 端端面經(jīng)過(guò)第8對(duì)光電開關(guān)，η = 8，磁制伸縮線性位移傳感器的位置值X = 292mm，則L1 = 12613mm，最后得到的實(shí)際石油開采用管材的長(zhǎng)度L = 12500mm。
權(quán)利要求
1.一種石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)，其特征在于包括氣動(dòng)推管機(jī)、托輥、光電 檢測(cè)裝置和PLC測(cè)量控制系統(tǒng)，氣動(dòng)推管機(jī)、托輥和光電檢測(cè)裝置順序間隔設(shè)置，氣動(dòng)推管 機(jī)和光電檢測(cè)裝置分別與PLC測(cè)量控制系統(tǒng)電信相連；光電檢測(cè)裝置上順序設(shè)有9對(duì)計(jì)單 元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)，氣動(dòng)推管機(jī)前端連接有推力擋板，后端連接有與氣缸活塞桿直線 運(yùn)動(dòng)同步的磁制伸縮線性位移傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的光電 檢測(cè)裝置的9對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)等距離設(shè)置，兩相鄰對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè) 開關(guān)之間的距離為500mm，即每單元的長(zhǎng)度為500mm。
3.如權(quán)利要求1所述的石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的全自 動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的長(zhǎng)度測(cè)量范圍為9. 0-13. 0m，測(cè)長(zhǎng)誤差< 1cm。
4.如權(quán)利要求1所述的石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的全自 動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)還與電腦主機(jī)聯(lián)機(jī)，支持?jǐn)?shù)據(jù)反查。
5.一種石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)方法，通過(guò)權(quán)利要求1所述的石油開采用管材的 全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)實(shí)施，其特征在于，包括以下步驟1)將被測(cè)管材置于托輥上，并使管材的一端頂住氣動(dòng)推管機(jī)的推力擋板；2)啟動(dòng)氣動(dòng)推管機(jī)向前運(yùn)行推力擋板，將被測(cè)管材推向光電檢測(cè)裝置；3)當(dāng)被測(cè)管材進(jìn)入光電檢測(cè)裝置后，被測(cè)管材公端端面被計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān) 檢測(cè)到的一瞬間，PLC測(cè)量控制系統(tǒng)記下此刻被遮光的計(jì)單元數(shù)光電檢測(cè)開關(guān)的個(gè)數(shù)，并記 下同一瞬間磁制伸縮線性位移傳感器的位置值，兩者相減即為當(dāng)前管材的長(zhǎng)度值；氣動(dòng)推 管機(jī)繼續(xù)推動(dòng)被測(cè)管材向前運(yùn)動(dòng)，直到氣動(dòng)推管機(jī)行程達(dá)到最大值，此時(shí)若不再有新的計(jì) 單元數(shù)光電檢測(cè)開關(guān)被占有，則所測(cè)值即為被測(cè)管材的長(zhǎng)度。
全文摘要
一種石油開采用管材的全自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)和測(cè)長(zhǎng)方法，測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)包括氣動(dòng)推管機(jī)、托輥、光電檢測(cè)裝置和PLC測(cè)量控制系統(tǒng)。光電檢測(cè)裝置上順序設(shè)有9對(duì)計(jì)單元數(shù)長(zhǎng)度光電檢測(cè)開關(guān)，氣動(dòng)推管機(jī)前端連接有推力擋板，后端連接有與氣缸活塞桿直線運(yùn)動(dòng)同步的磁制伸縮線性位移傳感器。測(cè)長(zhǎng)方法是將被測(cè)管材置于托輥上，并使管材的一端頂住氣動(dòng)推管機(jī)的推力擋板；然后啟動(dòng)氣動(dòng)推管機(jī)將被測(cè)管材推向光電檢測(cè)裝置，測(cè)量出管材的長(zhǎng)度值。本發(fā)明采用全自動(dòng)的測(cè)量形式測(cè)量出石油開采用管材的長(zhǎng)度，測(cè)量速度快、準(zhǔn)確性高，并可與后續(xù)自動(dòng)稱重、自動(dòng)噴標(biāo)、自動(dòng)涂油等一系列后處理工序有機(jī)結(jié)合，形成一套完整的為高強(qiáng)高韌內(nèi)涂層行業(yè)服務(wù)的數(shù)據(jù)，具有極高的使用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01B7/04GK102032874SQ20091019666
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者宋衛(wèi)國(guó), 徐曉旻, 曹育紅, 李純兵, 王建剛 申請(qǐng)人:上海圖博可特石油管道涂層有限公司