一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置及方法与流程

1.本发明涉及石油井下微型电机和微型泵测试技术领域，具体为一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置及方法。


背景技术：

2.随着现代电力电子技术、控制理论技术的快速发展,微型电机和微型泵越来越广泛应用石油领域。微型电机和微型泵是石油仪器设备中的重要组成部分，具有体积小、易控制、精度高的特点，在石油仪器设备中得到了广泛的使用。
3.在石油领域井下作业中，对入井设备要求非常严格，入井前均需对微型电机和微型泵进行测试，合格后方可入井。对于微型电机和微型泵的测试有的是通过人工手动测试，准确性差。有的是通过单一的微型电机测试装置测试微型电机，然后通过单一的微型泵测试装置测试微型泵，需要进行两次测试，效率较低。因此，一种高效准确的石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置及方法对于石油井下微型电机和微型泵测试具有重要的指导意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置及方法，解决了背景技术中所提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置及方法，包括测试装置和液压系统，所述测试装置包括机壳、移动测试台、移动测试台滑轨、上位机软件系统、驱动器、被测微型电机、转矩转速传感器、移动板、被测微型泵、油箱、电参数采集仪a、电参数采集仪b、转矩转速功率采集仪、倒油口、液位计、加热器、放油阀和带脚刹聚安脂轮；所述上位机软件系统与所述驱动器连接电性连接，所述驱动器通过电参数采集仪a与所述被测微型泵相连接，所述被测微型电机与转矩转速传感器连接，所述转矩转速传感器通过电参数采集仪b与所述上位机软件系统相连接，所述转矩转速传感器的一端与所述被测微型泵的转轴端活动连接，所述被测微型泵通过转矩转速功率采集仪所述上位机软件系统相连接，所述机壳底部可拆卸安装有带脚刹聚安脂轮，所述机壳中间部分装有油箱，所述移动测试台上装有移动测试台滑轨，所述移动板活动连接在所述移动测试台滑轨的内壁，所述移动板的一侧可拆卸安装有转矩转速传感器，所述转矩转速传感器的另一端所述所述被测微型电机的转轴端活动连接，所述被测微型泵置于油箱的内部，所述倒油口位于所述油箱的上部，所述安装放油阀位于所述油箱的下部，所述加热器固定安装在所述油箱的内部，所述液位计浮与液面上；所述液压系统包括机械压力表、温压传感器、数显式液体齿轮流量传感器、比例溢流阀、溢流阀、被测微型泵入口、被测微型泵出口、管出口i、管出口ii、油温传感器、回油过滤器i、回油过滤器ii、回油过滤器iii和不锈钢滤网隔舱；
所述被测微型泵入口与被测微型泵出口均置于所述油箱液面以下，所述被测微型泵出口密封连接有比例溢流阀和溢流阀，并呈并联形式，所述被测微型泵出口与比例溢流阀和溢流阀的中间串联有机械压力表、温压传感器和数显式液体齿轮流量传感器，所述比例溢流阀支路串有管出口i和回油过滤器ii，所述溢流阀支路串有管出口ii和回油过滤器i，所述油箱上部接有油温传感器并串有回油过滤器iii，所述油箱内装有不锈钢滤网隔舱。
6.作为本发明的一种优选实施方式，所述移动测试台、上位机软件系统和油箱均固定在机壳的内部。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述电参数采集仪a通过导线分别与所述驱动器和被测微型泵电性连接，所述电参数采集仪b通过导线分别与所述转矩转速传感器和上位机软件系统电性连接。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述转矩转速功率采集仪通过导线分别与所述被测微型泵和上位机软件系统电性连接。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述的一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试方法，包括以下步骤：步骤一、测试准备：根据液位计观察油箱内油量，如油量不足，通过倒油口倒入液压油；根据所测目标温度，通过加热器给油箱内液压油加热到指定温度；步骤二、被测微型电机与被测微型泵安装：调整移动测试台上的移动板至安装的合适位置，安装被测微型电机和被测微型泵并连接，连接后将被测微型泵置于油箱内液面以下；步骤三、被测微型电机测试：通过上位机软件系统设置调节驱动器调节转速的大小，通过电参数采集仪a测量被测微型电机输入的电流、电压、输入功率，并将数据传输于上位机软件系统；通过电参数采集仪b测量被测微型电机输出的电流、电压、功率因数、输出电功率，并将数据传输于上位机软件系统；由上位机系统计算得出控制器效率、被测微型电机效率；步骤四、被测微型泵测试：被测微型电机为被测微型电机提供动能；通过转矩转速功率采集仪，采集转矩、转速、输入功率，并将数据传输于上位机软件系统；其中液压油通过比例溢流阀控制流量来测试被测微型泵，通过机械压力表、温压传感器、数显式液体齿轮流量传感器、转矩转速功率采集仪，测量出被测微型泵输出油的流量、压力、输出功率，并将数据传输于上位机软件系统；上位机软件系统通过计算得出控制器 电机总效率、油泵效率。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明可对测量微型电机和微型泵进行自动测试，还可以同时测量微型电机和微型泵的性能，而且只需要进行一次测试，极大的提高了检测效率，同时确保了测量的准确性。
附图说明
11.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置结构示意图；图2为本发明液压系统示意图。
12.图中：101、机壳；102、移动测试台；103、移动测试台滑轨；104、上位机软件系统；105、驱动器；106、被测微型电机；107、转矩转速传感器；108、移动板；109、被测微型泵；110、油箱；111、电参数采集仪a；112、电参数采集仪b；113、转矩转速功率采集仪；114、倒油口；115、液位计；116、加热器；117、放油阀；118、带脚刹聚安脂轮；201、机械压力表；202、温压传感器；203、数显式液体齿轮流量传感器；204、比例溢流阀；205、溢流阀；206、被测微型泵入口；207、被测微型泵出口；208、出口开关i；209、出口开关ii；210、油温传感器；211、回油过滤器i；212、回油过滤器ii；213、回油过滤器iii；214、不锈钢滤网隔舱。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置及方法，包括测试装置和液压系统，测试装置包括机壳101、移动测试台102、移动测试台滑轨103、上位机软件系统104、驱动器105、被测微型电机106、转矩转速传感器107、移动板108、被测微型泵109、油箱110、电参数采集仪a111、电参数采集仪b112、转矩转速功率采集仪113、倒油口114、液位计115、加热器116、放油阀117和带脚刹聚安脂轮118；上位机软件系统104与驱动器105连接电性连接，驱动器105通过电参数采集仪a111与被测微型泵109相连接，被测微型电机106与转矩转速传感器107连接，转矩转速传感器107通过电参数采集仪b112与上位机软件系统104相连接，转矩转速传感器107的一端与被测微型泵109的转轴端活动连接，被测微型泵109通过转矩转速功率采集仪113上位机软件系统104相连接，机壳101底部可拆卸安装有带脚刹聚安脂轮118，机壳101中间部分装有油箱110，移动测试台102上装有移动测试台滑轨103，移动板108活动连接在移动测试台滑轨103的内壁，移动板108的一侧可拆卸安装有转矩转速传感器107，转矩转速传感器107的另一端被测微型电机106的转轴端活动连接，被测微型泵109置于油箱110的内部，倒油口114位于油箱110的上部，安装放油阀117位于油箱110的下部，加热器116固定安装在油箱110的内部，液位计115浮与液面上；液压系统包括机械压力表201、温压传感器202、数显式液体齿轮流量传感器203、比例溢流阀204、溢流阀205、被测微型泵入口206、被测微型泵出口207、管出口i208、管出口ii209、油温传感器210、回油过滤器i211、回油过滤器ii212、回油过滤器iii213和不锈钢滤网隔舱214；被测微型泵109入口与被测微型泵109出口均置于油箱110液面以下，被测微型泵109出口密封连接有比例溢流阀204和溢流阀205，并呈并联形式，被测微型泵109出口与比例溢流阀204和溢流阀205的中间串联有机械压力表201、温压传感器202和数显式液体齿轮流量传感器203，比例溢流阀204支路串有管出口i208和回油过滤器ii212，溢流阀205支路串有管出口ii209和回油过滤器i211，油箱110上部接有油温传感器210并串有回油过滤器iii213，油箱110内装有不锈钢滤网隔舱214。
15.在一个可选的实施例中，移动测试台102、上位机软件系统104和油箱110均固定在机壳101的内部。
16.需要说明的是，方便让移动测试台102、上位机软件系统104和油箱110在使用过程中进行防护，降低了移动测试台102、上位机软件系统104和油箱110在使用过程中损坏的机率。
17.在一个可选的实施例中，电参数采集仪a111通过导线分别与驱动器105和被测微型泵109电性连接，电参数采集仪b112通过导线分别与转矩转速传感器107和上位机软件系统104电性连接。
18.需要说明的是，方便让电参数采集仪a111对驱动器105和被测微型泵109的电参数数据进行采集，电参数采集仪b112对转矩转速传感器107的数据进行采集，并且上传到上位机软件系统104上。
19.在一个可选的实施例中，转矩转速功率采集仪113通过导线分别与被测微型泵109和上位机软件系统104电性连接。
20.需要说明的是，方便让转矩转速功率采集仪113对被测微型泵109的转矩、转速、输入功率进行检测，并且将检测的数据上传到上位机软件系统104。
21.实施例：请参阅图1，本发明提供了一种石油井下微型电机和微型泵一体化测试装置及方法，包括以下步骤：步骤一、测试准备：根据液位计115观察油箱110内油量，如油量不足，通过倒油口114倒入液压油；根据所测目标温度，通过加热器116给油箱110内液压油加热到指定温度；步骤二、被测微型电机106与被测微型泵109安装：调整移动测试台102上的移动板108至安装的合适位置，安装被测微型电机106和被测微型泵109并连接，连接后将被测微型泵109置于油箱110内液面以下；步骤三、被测微型电机106测试：通过上位机软件系统104设置调节驱动器105调节转速的大小，通过电参数采集仪a111测量被测微型电机106输入的电流、电压、输入功率，并将数据传输于上位机软件系统104；通过电参数采集仪b112测量被测微型电机106输出的电流、电压、功率因数、输出电功率，并将数据传输于上位机软件系统104；由上位机系统计算得出控制器效率、被测微型电机106效率；步骤四、被测微型泵109测试：被测微型电机106为被测微型电机106提供动能；通过转矩转速功率采集仪113，采集转矩、转速、输入功率，并将数据传输于上位机软件系统104；其中液压油通过比例溢流阀204控制流量来测试被测微型泵109，通过机械压力表201、温压传感器202、数显式液体齿轮流量传感器203、转矩转速功率采集仪113，测量出被测微型泵109输出油的流量、压力、输出功率，并将数据传输于上位机软件系统104；上位机软件系统104通过计算得出控制器 电机总效率、油泵效率，当被测微型泵109压力高于溢流阀205超过溢流阀最大承压能力,自动打开出口开关ii209，液压油流向油箱110，形成保护作用。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。