專利名稱：一種智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油天然氣鉆井、泥水處理、泥漿處理及物 料篩分和輸送的振動(dòng)篩，包括水利水電工程、地下空間工程、城市建 設(shè)工程、選礦、選煤、化工、醫(yī)藥、食品、有色金屬及傳輸?shù)刃袠I(yè)部 門作業(yè)中使用的智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩。
背景技術(shù)：
振動(dòng)篩是一種用于石油天然氣鉆井及其他工程中泥漿凈化及固液 分離的關(guān)鍵慣性振動(dòng)機(jī)械設(shè)備之一?，F(xiàn)有振動(dòng)篩基本上完全是靠操作 者人為手工控制和進(jìn)行調(diào)整。不僅效率低下，而且很不準(zhǔn)確。特別是 在石油天然氣鉆井工程中，泥漿固控設(shè)備的現(xiàn)代發(fā)展方向是用振動(dòng)篩 和離心機(jī)兩級(jí)固控設(shè)備來取代現(xiàn)有的多級(jí)固控設(shè)備。這就對(duì)振動(dòng)篩提 出了越來越高的要求，特別是在自動(dòng)控制和參數(shù)合理匹配調(diào)整方面， 目前在用的振動(dòng)篩完全不具備這樣的功能。
為此，我們提出并發(fā)明設(shè)計(jì)了基于計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的控件化 虛擬式信號(hào)分析儀和現(xiàn)代傳感器(含中間轉(zhuǎn)換放大器)技術(shù)等現(xiàn)代高 科技技術(shù)自動(dòng)控制，并具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能的新型振動(dòng)篩。以適 應(yīng)各有關(guān)行業(yè)中對(duì)振動(dòng)篩提出的更高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了實(shí)施振動(dòng)篩能自動(dòng)控制和參數(shù)合理匹配調(diào) 整，采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件和傳感器系統(tǒng)及控件化虛擬式信號(hào)分析處理 技術(shù)，將振動(dòng)篩的運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況調(diào)整在最佳點(diǎn)狀態(tài)，特提出一種智能 型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決此技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案 一種智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩，是由篩箱、篩網(wǎng)、激振器、隔振 彈簧、底座、泥漿返激裝置、傳感器組、中間轉(zhuǎn)換放大器、控件化虛 擬式信號(hào)分析儀組成。其結(jié)構(gòu)特征是在從井口返回振動(dòng)篩之間的泥 漿循環(huán)管路上，安裝有泥漿流量計(jì)、泥漿粘度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、巖屑 粒度計(jì)、巖屑稱量計(jì)等傳感器組及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器，再將轉(zhuǎn)換 放大的各有關(guān)機(jī)械參量信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與控件化虛擬式信號(hào)分析儀 相連接；在振動(dòng)篩的出口處和泥漿截流箱(位于篩箱的下面)，再次 安裝有泥漿流量計(jì)、泥漿粘度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、巖屑粒度計(jì)、巖屑稱 量計(jì)的傳感器組及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器，再將轉(zhuǎn)換放大的各有關(guān)機(jī) 械參量信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與控件化虛擬式信號(hào)分析儀相連接；在振 動(dòng)篩篩箱上安裝有傳感器組，包含加速度傳感器、速度傳感器、光電 傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器，再將轉(zhuǎn)換放大后的各有關(guān) 機(jī)械參量信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與控件化虛擬式信號(hào)分析儀相連接；控件 化虛擬式信號(hào)分析儀傳輸出電壓信號(hào)，經(jīng)機(jī)電轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)入執(zhí)行 機(jī)構(gòu)中并控制執(zhí)行結(jié)構(gòu)各有關(guān)機(jī)件，執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)數(shù)據(jù)線直接與振動(dòng)篩 的相應(yīng)運(yùn)作機(jī)構(gòu)相連，例如頻率調(diào)整運(yùn)作機(jī)構(gòu)、振幅調(diào)整運(yùn)作機(jī)構(gòu)、 篩箱傾斜角調(diào)整運(yùn)作機(jī)構(gòu)等。控件化虛擬式信號(hào)分析儀與自動(dòng)控制執(zhí) 行機(jī)構(gòu)、自動(dòng)調(diào)整各有關(guān)部件動(dòng)作機(jī)構(gòu)及振動(dòng)篩相串聯(lián)連接。
控件化虛擬式信號(hào)分析儀對(duì)所有各有關(guān)信號(hào)進(jìn)行綜合分析處理 后，實(shí)時(shí)地做出決定，并發(fā)出指令指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整各有關(guān) 部件運(yùn)作，使振動(dòng)篩處于最佳工作狀態(tài)。如果振動(dòng)篩工作狀態(tài)出現(xiàn)異 常，則控件化虛擬式信號(hào)分析儀對(duì)所有各有關(guān)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合分析 處理后，會(huì)立即發(fā)出聲光報(bào)警，并發(fā)出指令指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)采取相 應(yīng)措施調(diào)整工作狀態(tài)；或者直至停機(jī)，以避免發(fā)生事故。
同時(shí)，控件化虛擬式信號(hào)分析儀具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能，可以 針對(duì)振動(dòng)篩在線工作情況下根據(jù)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況不斷自動(dòng)的修改有關(guān)參 數(shù)的安全、危險(xiǎn)、報(bào)警等。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是 (1 )采用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件和傳感器系統(tǒng)及控件化虛擬式信號(hào)分 析處理技術(shù)，結(jié)合進(jìn)入振動(dòng)篩之前和流經(jīng)振動(dòng)篩以后的泥漿和泥漿中 的巖屑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)量，并緊密結(jié)合篩箱的運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況，通過安
漿循環(huán)管路上，安裝
裝在篩箱上各傳感器的監(jiān)測(cè)，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)及時(shí)自動(dòng)控制振動(dòng)篩的激 振部件，將振動(dòng)篩的運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況調(diào)整在最佳狀態(tài)。
(2)本振動(dòng)篩上所配計(jì)算機(jī)信號(hào)分析處理系統(tǒng)即控件化虛擬式信 號(hào)分析儀還同時(shí)具有聲光報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能 等實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化。并且，所處理的有關(guān)數(shù)據(jù)曲線等，對(duì)于井隊(duì)鉆 井工作者和地質(zhì)工作者進(jìn)一步了解整個(gè)鉆井情況也是非常有用的第一 手參考資料。


下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明可變參數(shù)振動(dòng)篩的俯視結(jié)構(gòu)示意閣。圖中3.激振
器，6.泥漿返激裝置，7.傳感器組，8.中間轉(zhuǎn)換放大器，9.控件化虛 擬式信號(hào)分析儀，IO.泥漿循環(huán)管路，13.泥漿出口。
圖2是本發(fā)明可變參數(shù)振動(dòng)篩的正視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi).篩箱， 2.篩網(wǎng)，4.隔振彈簧，5.底座，7.傳感器組，8.中間轉(zhuǎn)換放大器，9. 控件化虛擬式信號(hào)分析儀，11.自動(dòng)調(diào)整各有關(guān)部件運(yùn)作機(jī)構(gòu)，12.自 動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，14.振動(dòng)篩。
具體實(shí)施例方式
參看圖l、圖2，智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩。主要由篩箱、篩 網(wǎng)、激振器、隔振彈簧、底座、泥漿返激裝置、傳感器組、中間轉(zhuǎn)換 放大器、控件化虛擬式儀器組成。
在從井口返回振動(dòng)篩之間的泥漿循環(huán)管路10上，安裝有泥漿流量 計(jì)、泥漿沾度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、巖屑粒度計(jì)、巖屑稱量計(jì)等傳感器組7 及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器8對(duì)各有關(guān)機(jī)械參量信號(hào)進(jìn)行拾取轉(zhuǎn)換放大 后，分別送入控件化虛擬式信號(hào)分析儀9;對(duì)經(jīng)過振動(dòng)篩凈化處理后的 巖屑和帶屑泥漿，在振動(dòng)篩的出口處和泥漿截流箱(位于篩箱的下面) 13再次經(jīng)由泥漿流量計(jì)、泥漿沾度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、巖屑粒度計(jì)、巖 屑稱量計(jì)等傳感器組7及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器8對(duì)各有關(guān)機(jī)械參量
信號(hào)進(jìn)行拾取轉(zhuǎn)換放大后，分別送入控件化虛擬式信號(hào)分析儀9。
同時(shí)，安裝在振動(dòng)篩篩箱1上的傳感器組7如加速度傳感器、速 度傳感器、光電傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)等及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器8對(duì)各有 關(guān)機(jī)械參量信號(hào)進(jìn)行拾取轉(zhuǎn)換放大后，也分別送入控件化虛擬式信號(hào) 分析儀9。
控件化虛擬式信號(hào)分析儀9對(duì)所有各有關(guān)信號(hào)進(jìn)行綜合分析處理 后，實(shí)時(shí)地做出決定，并發(fā)出指令指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)12進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整各有 關(guān)部件運(yùn)作11，使振動(dòng)篩14處于最佳工作狀態(tài)。如果振動(dòng)篩14工作 狀態(tài)出現(xiàn)異常，則控件化虛擬式信號(hào)分析儀9對(duì)所有各有關(guān)信號(hào)進(jìn)行 實(shí)時(shí)綜合分析處理后，會(huì)立即發(fā)出聲光報(bào)警，并發(fā)出指令指揮執(zhí)行機(jī) 構(gòu)12自動(dòng)采取相應(yīng)措施調(diào)整工作狀態(tài)；或者直至停機(jī)，以避免發(fā)生事 故。 '
同時(shí)，控件化虛擬式信號(hào)分析儀9具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能，可 以針對(duì)振動(dòng)篩14在線工作情況下根據(jù)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況不斷自動(dòng)的修改有 關(guān)參數(shù)的安全、危險(xiǎn)、報(bào)警等。
結(jié)合進(jìn)入振動(dòng)篩之前和流經(jīng)振動(dòng)篩以后的泥漿和泥漿中的巖屑進(jìn) 行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)量，并緊密結(jié)合篩箱的運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況，通過安裝在篩箱 上各傳感器的監(jiān)測(cè)，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)及時(shí)自動(dòng)控制振動(dòng)篩的激振部件， 將振動(dòng)篩的運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況調(diào)整在最佳狀態(tài)。
本振動(dòng)篩上所配計(jì)算機(jī)分信號(hào)析處理系統(tǒng)即控件化虛擬式信號(hào)分 析儀還同時(shí)具有聲光報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能等實(shí) 現(xiàn)了高度自動(dòng)化。并且，所處理的有關(guān)數(shù)據(jù)曲線等，對(duì)于井隊(duì)鉆井工 作者和地質(zhì)工作者進(jìn)一步了解整個(gè)鉆進(jìn)情況也是非常有用的第一手參 考資料。
權(quán)利要求
1、一種智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩，是由篩箱、篩網(wǎng)、激振器、隔振彈簧、底座、泥漿返激裝置、傳感器組、中間轉(zhuǎn)換放大器、控件化虛擬式信號(hào)分析儀組成。其特征是在從井口返回振動(dòng)篩之間的泥漿循環(huán)管路(10)上，安裝有泥漿流量計(jì)、泥漿粘度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、巖屑粒度計(jì)、巖屑稱量計(jì)等傳感器組(7)及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器(8)，再將轉(zhuǎn)換放大信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與控件化虛擬式信號(hào)分析儀(9)相連接；在振動(dòng)篩(14)的出口處(13)和泥漿截流箱位于篩箱(1)的下面，再次安裝有泥漿流量計(jì)、泥漿粘度計(jì)、泥漿溫度計(jì)、巖屑粒度計(jì)、巖屑稱量計(jì)傳感器組(7)及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器(8)，再將轉(zhuǎn)換放大信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與控件化虛擬式信號(hào)分析儀(9)相連接；在振動(dòng)篩篩箱(1)上安裝有傳感器組(7)，包含加速度傳感器、速度傳感器、光電傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)以及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器(8)，再將轉(zhuǎn)換放大信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線與控件化虛擬式信號(hào)分析儀(9)相連接；控件化虛擬式信號(hào)分析儀(9)與自動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(12)、自動(dòng)調(diào)整各有關(guān)部件運(yùn)作機(jī)構(gòu)(11)及振動(dòng)篩(14)相串聯(lián)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩，其特征 在于，控件化虛擬式信號(hào)分析儀(9)對(duì)所有各有關(guān)信號(hào)進(jìn)行綜合分析 處理后，實(shí)時(shí)地做出決定，并發(fā)出指令到自動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(12)進(jìn) 行調(diào)整個(gè)有關(guān)部件運(yùn)作機(jī)構(gòu)(11)，使振動(dòng)篩(14)工作在最佳工作 狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩，其特征 在于，如果振動(dòng)篩工作狀態(tài)出現(xiàn)異常，則控件化虛擬式信號(hào)分析儀(9) 對(duì)所有各有關(guān)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合分析處理后，會(huì)立即發(fā)出聲光報(bào)警， 并自動(dòng)采取相應(yīng)措施調(diào)整工作狀態(tài)，直至停機(jī)，以避免事故的發(fā)生。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩，其特征 在于，控件化虛擬式信號(hào)分析儀(9)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能，針對(duì) 篩在線工作情況下根據(jù)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況不斷自動(dòng)的修改有關(guān)參數(shù)的安 全、危險(xiǎn)、報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于石油天然氣鉆井、泥水處理、泥漿處理及物料篩分和輸送的智能型自適應(yīng)可變參數(shù)振動(dòng)篩。它能實(shí)現(xiàn)振動(dòng)篩自動(dòng)控制和參數(shù)合理匹配調(diào)整。其技術(shù)方案是在泥漿循環(huán)管道上，安裝有泥漿流量計(jì)、粘度計(jì)、溫度計(jì)及巖屑粒度計(jì)的傳感器組及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器，再將其與控件化虛擬式信號(hào)分析儀相連接；在振動(dòng)篩的出口處再次安裝泥漿流量計(jì)等傳感器組及相應(yīng)的中間轉(zhuǎn)換放大器，再將其與信號(hào)分析儀相連接；在振動(dòng)篩篩箱上安裝有傳感器組及中間轉(zhuǎn)換放大器，再將其與信號(hào)分析儀連接；分析儀與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、運(yùn)作機(jī)構(gòu)及振動(dòng)篩連接。本發(fā)明通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)及時(shí)自動(dòng)控制振動(dòng)篩的激振部件，將振動(dòng)篩的運(yùn)轉(zhuǎn)工作調(diào)整在最佳狀態(tài)，可用于選礦、化工等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B07B1/28GK101362135SQ200810046189
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者孫翊成, 張明洪, 朱曉梅, 嶸 鄧 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)