石油鉆井用編碼器是石油鉆井過程中不可少的關(guān)鍵設(shè)備,主要用于精確測量和控制鉆井設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運動,確保鉆井作業(yè)的高效、安全進行。其是通過將機械角度物理量的變化轉(zhuǎn)化為電信號,實現(xiàn)對轉(zhuǎn)動物體角位移、角速度及角加速度的測量。這些電信號被傳輸至控制系統(tǒng)或儀表,驅(qū)動裝置據(jù)此進行精確控制。在石油鉆井中,編碼器廣泛應用于絞車、轉(zhuǎn)盤、自動送鉆電機等關(guān)鍵設(shè)備,實現(xiàn)速度閉環(huán)控制、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)及大鉤高度計算等功能。
1、機械接口:
包含軸、法蘭和外殼等組件。軸連接在旋轉(zhuǎn)的機器軸上,按照固定方式設(shè)計,可以是實心或孔軸;法蘭用于將編碼器固定并調(diào)整到其支架上;外殼則包含并保護磁盤和電子元件。
2、碼輪(或磁性標尺):
碼輪定義了脈沖的傳輸碼,它由一個由塑料、玻璃或金屬材料制成的支撐物組成,支撐物上刻有透明或不透明部分交替形成的圖案。在線性尺度上,用靜止不透明條代替這一圖案。對于磁性編碼器,則使用磁性標尺,上面有一系列的磁極。
3、傳感器(光電接收器或磁傳感器):
光電接收器由一組傳感器(如光電二極管或光電晶體管)制成,這些傳感器由紅外光源照亮。在接收器和LED之間由一個刻度碼輪,光將磁盤像投射到接收器表面,接收器表面被一種稱為刻線的光柵覆蓋,具有相同的磁盤臺階接收器將發(fā)生的由圓盤移動引起的光變化轉(zhuǎn)換成相應的電變化。對于磁性編碼器,則使用霍爾效應傳感器或磁阻傳感器來檢測磁場的變化。
4、電氣接口:
電子接口是編碼器向接收器傳輸數(shù)據(jù)的方式。電信號(可以是數(shù)字的或模擬的)通過編碼器電纜傳輸?shù)揭粋€智能設(shè)備,如接口板、PLC等。
