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1、(10)申请公布号 CN 102520295 A (43)申请公布日 2012.06.27 CN 102520295 A *CN102520295A* (21)申请号 201110451944.7 (22)申请日 2011.12.28 G01R 31/00(2006.01) G01M 13/02(2006.01) (71)申请人 镇江普森电气有限公司 地址 212023 江苏省镇江市润州区镇句路民 营开发区 1 号 (72)发明人 徐立惠 唐莹 姚甫强 武根喜 (54) 发明名称 电磁涡流刹车参数仪 (57) 摘要 电磁涡流刹车参数仪。属钻井工程机械的配 套仪表设备。其特征是包括测量显示参数的。
2、数个 输入端口 ； 送入参数光电耦合处理电路， 送入参 数处理中心处理模块 CPU， 定子励磁电压和电流 参数信号显示兼调试的电路模块， 离合器的脱开、 挂合参数信号、 失风参数信号、 失电参数信号输出 电路模块， LCD 电压和电流显示屏， 用于反映离合 器的脱开、 挂合， 失电， 失风的指示灯， 失风报警蜂 鸣器， 静音开关按钮， 静音远动控制端口， 语音报 警输出端口， 辅助电源供给模块。经试用， 显示了 如下有益效果 ： 能实时显示电磁刹车系统相关参 数 ； 预警系统故障， 消除因电磁刹车系统失效造 成的安全隐患， 为操作人员及时地在第一时间采 取应对措施赢得了时间。 (51)Int.。
3、Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种电磁涡流刹车参数仪， 其特征是包括测量显示参数输入端口 (1、 2、 3、 4、 5、 6) ； 连接于各输入端口、 将输入端口送入的参数经光电耦合后处理成电平 TTL 信号的光电耦合 处理电路 (7)， 连接于光电耦合处理电路、 将送入的参数 TTL 信号进行处理的中心处理模 块 CPU(8)， 连接于模块 CPU、 将经 CPU 处理的电磁涡流刹车系统中的定子励磁电压和电流 参数信号显示兼调试的电路。
4、模块 (9)， 连接于模块 CPU、 将经 CPU 处理的电磁涡流刹车系统 中的转子与绞车联结用离合器的脱开、 挂合参数信号、 电磁涡流刹车系统中的空气换热风 机突然停机的失风参数信号、 电磁涡流刹车系统突然停电的失电参数信号输出电路模块 (10)， 连接于显示兼调试电路模块的、 用于显示励磁电压参数的 LCD 电压显示屏 (11)， 连接 于参数信号显示兼调试电路模块的、 用于显示励磁电流的 LCD 电流显示屏 (12)， 连接于参 数信号输出电路模块的、 用于反映离合器的脱开、 挂合参数信号的脱开绿色、 挂合红色指示 灯 (13、 14)， 连接于参数信号输出电路模块的、 用于反映失电参数。
5、信号的失电警示红色指示 灯 (15)， 连接于参数信号输出电路模块的、 用于反映失风参数信号的失风警示红色指示灯 (16)， 连接于参数信号输出电路模块的、 用于反映失风参数信号的失风报警蜂鸣器 (17)， 用于现场控制停止失风报警蜂鸣器鸣叫的、 安装于面板上的静音开关按钮 (18)， 连接于参 数信号输出电路模块的、 用于远离现场控制停止失风报警蜂鸣器鸣叫的静音远动控制端口 (19)， 连接于参数信号输出电路模块的、 用于失风语音报警的语音报警输出端口 (20)， 连接 于中心处理模块 CPU、 参数信号显示兼调试的电路模块、 参数信号输出电路模块、 电压显示 屏、 电流显示屏、 失风报警蜂。
6、鸣器的辅助电源供给模块 (21)。 2. 根据权利要求 1 所述的电磁涡流刹车参数仪， 其特征是所述的测量显示参数输入端 口 (1、 2、 3、 4、 5、 6) 分别对应于电磁涡流刹车系统中的定子励磁电压、 定子励磁电流、 转子 与绞车联结用离合器的脱开、 挂合、 系统突然停电的失电、 空气换热风机突然停机的失风等 测量显示参数输入端口。 3. 根据权利要求 1 所述的电磁涡流刹车参数仪， 其特征是所述的辅助电源供给模块 (21) 设有与外部交流电源的连接端口 (211)。 4. 根据权利要求 1 所述的电磁涡流刹车参数仪， 其特征是所述的 LCD 电压显示屏 (11)， LCD电流显示屏(。
7、12)， 还连接有经显示兼调试电路模块(9)的调试电路和配套软件控 制的、 位于面板上的量程调整设置按钮组 (110、 120、 130)。 权 利 要 求 书 CN 102520295 A 2 1/3 页 3 电磁涡流刹车参数仪 0001 技术领域 ： 本发明属于钻井工程机械的配套仪表设备， 特别是一种电磁涡流刹车 参数仪。 0002 背景技术 ： 钻探工程的电磁刹车又称电磁涡流刹车系统， 它包括由通过齿式离合 器与控制游车上下升降的绞车联结的转子、 带有励磁线圈的定子组成的刹车主体， 给励磁 线圈提供直流电的可控硅整流装置， 以及与电磁刹车手柄连成一体的、 由可调差动变压器 构成的司钻开关。
8、。原理是利用转子在定子的可控磁场中转动切割磁力线产生电涡流， 形成 反扭矩， 消耗下钻势能， 从而达到控制下钻速度。在起钻或下钻过程中， 当游车接近钻台面 时， 操作人员必须使用电磁刹车手柄进行刹车作业， 以使游车减速缓慢接近钻台面。 现有的 钻井仪表中缺失电磁刹车系统的实时参数显示， 造成操作人员在操作前无法直观可靠地了 解电磁刹车系统的电压、 电流， 离合器脱开、 挂合， 系统突然停电的失电、 空气换热风机突然 停机的失风等相关参数， 在操作过程中也无法正确及时地掌握电磁刹车系统的实时状况。 一旦出现电磁刹车系统失效， 只能凭操作人员的经验感觉紧急处置， 现有的补救措施是立 即使用主刹车，。
9、 但是没有电磁刹车的缓冲作用， 这种滞后的主刹车补救仍然难以凑效， 轻则 造成溜钻或顿钻， 重则造成高悬的游车下砸的恶性事故， 直接危及操作人员的生命。 0003 由此可见， 研究并设计一种实时显示电磁刹车系统相关参数， 预警系统故障， 从而 消除因电磁刹车系统失效造成的安全隐患的电磁涡流刹车参数仪是必要的。 0004 发明内容 ： 本发明的目的是弥补现有技术的不足， 研究并设计一种实时显示电磁 刹车系统相关参数， 预警系统故障， 从而消除因电磁刹车系统失效造成的安全隐患的电磁 涡流刹车参数仪。 0005 本发明的技术方案是 ： 一种电磁涡流刹车参数仪， 其特征是包括测量显示参数的 数个输入端。
10、口 ； 连接于各输入端口、 将输入端口送入的参数经光电耦合后处理成电平 TTL 信号的光电耦合处理电路， 连接于光电耦合处理电路、 将送入的参数 TTL 信号进行处理的 中心处理模块 CPU， 连接于模块 CPU、 将经 CPU 处理的电磁涡流刹车系统中的定子励磁电压 和电流参数信号显示兼调试的电路模块， 连接于模块 CPU、 将经 CPU 处理的电磁涡流刹车 系统中的转子与绞车联结用离合器的脱开、 挂合参数信号、 电磁涡流刹车系统中的空气换 热风机突然停机的失风参数信号、 电磁涡流刹车系统突然停电的失电参数信号输出电路模 块， 连接于显示兼调试电路模块的、 用于显示励磁电压参数的 LCD 电。
11、压显示屏， 连接于参数 信号显示兼调试电路模块的、 用于显示励磁电流的 LCD 电流显示屏， 连接于参数信号输出 电路模块的、 用于反映离合器的脱开、 挂合参数信号的脱开绿色、 挂合红色指示灯， 连接于 参数信号输出电路模块的、 用于反映失电参数信号的失电警示红色指示灯， 连接于参数信 号输出电路模块的、 用于反映失风参数信号的失风警示红色指示灯， 连接于参数信号输出 电路模块的、 用于反映失风参数信号的失风报警蜂鸣器， 用于现场控制停止失风报警蜂鸣 器鸣叫的、 安装于面板上的静音开关按钮， 连接于参数信号输出电路模块的、 用于远离现场 控制停止失风报警蜂鸣器鸣叫的静音远动控制端口， 连接于参。
12、数信号输出电路模块的、 用 于失风语音报警的语音报警输出端口， 连接于中心处理模块 CPU、 参数信号显示兼调试的电 路模块、 参数信号输出电路模块、 电压显示屏、 电流显示屏、 失风报警蜂鸣器的辅助电源供 说 明 书 CN 102520295 A 3 2/3 页 4 给模块。 0006 本发明的目的还可以采取如下的进一步技术措施来实现 ： 0007 所述的测量显示参数数个输入端口分别对应于电磁涡流刹车系统中的定子励磁 电压、 定予励磁电流、 转子与绞车联结用离合器的脱开、 挂合、 系统突然停电的失电、 空气换 热风机突然停机的失风等测量显示参数输入端口。所述的 LCD 电压显示屏、 电流显示。
13、屏， 还 连接有经显示兼调试电路模块的调试电路和配套软件控制的、 位于面板上的量程调整设置 按钮组。所述的辅助电源供给模块设有与外部常用交流电源的连接端口。 0008 本发明实施得到的电磁涡流刹车参数仪的使用过程如下 ： 0009 本发明实施得到的电磁涡流刹车参数仪通常与其他钻井工程用仪表一起， 安装于 钻井现场的隔爆控制箱面板上。正式启用时， 先将本发明的后盖接线端子连接于各相应的 信号参数采集设备的相应部位 ； 将外部常用交流电源的连接端口连接于交流电网 ； 按要求 启用量程调整设置按钮组对电压、 电流量程进行设置， 检验各指示灯是否按要求显示红色 或绿色 ； 测试失风报警是否在未启用静音。
14、开关按钮前蜂鸣器鸣响， 在启用静音开关按钮或 连接于静音远动控制端口的配套开关按钮时， 蜂鸣器不再鸣响。 0010 本发明实施得到的电磁涡流刹车参数仪， 经试用， 显示了如下有益效果 ： 0011 1、 能实时显示电磁刹车系统相关参数。如前所述， 本发明实施得到的电磁涡流刹 车参数仪通常与其他钻井工程用仪表一起， 安装于钻井现场的隔爆控制箱面板上。司钻员 可以在操作前直观可靠地了解电磁刹车系统的电压、 电流， 离合器脱开、 挂合， 系统突然停 电的失电、 空气换热风机突然停机的失风等相关参数， 在操作过程中正确及时地掌握电磁 刹车系统的实时状况， 如离合器的脱开或挂合， 电压、 电流的大小。 。
15、0012 2、 预警系统故障， 从而消除因电磁刹车系统失效造成的安全隐患。当系统出现失 电异常情况时， LCD 电压、 电流显示屏的电压、 电流显示首先出现异常量的显示， 其次失电指 示红灯亮起 ； 当系统出现失电风异常情况时， 失风指示红灯亮起， 与此同时蜂鸣器也发出异 常报警声音， 为司钻员正确及时地在第一时间采取应对措施赢得了时间。 0013 附图说明 ： 图 1 是符合本发明主题结构的示意图 ； 图 2 是本发明的面板示意图。 0014 具体实施方式 ： 下面结合附图将本发明的实施细节说明如下 ： 0015 如图 1、 2 所示， 一种电磁涡流刹车参数仪， 其特征是包括测量显示参数输入。
16、端口 1、 2、 3、 4、 5、 6 ； 连接于各输入端口、 将输入端口送入的参数经光电耦合后处理成电平 TTL 信 号的光电耦合处理电路 7， 连接于光电耦合处理电路、 将送入的参数 TTL 信号进行处理的中 心处理模块CPU8， 连接于模块CPU、 将经CPU处理的电磁涡流刹车系统中的定子励磁电压和 电流参数信号显示兼调试的电路模块 9， 连接于模块 CPU、 将经 CPU 处理的电磁涡流刹车系 统中的转子与绞车联结用离合器的脱开、 挂合参数信号、 电磁涡流刹车系统中的空气换热 风机突然停机的失风参数信号、 电磁涡流刹车系统突然停电的失电参数信号输出电路模块 10， 连接于显示兼调试电路。
17、模块的、 用于显示励磁电压参数的 LCD 电压显示屏 11， 连接于参 数信号显示兼调试电路模块的、 用于显示励磁电流的 LCD 电流显示屏 12， 连接于参数信号 输出电路模块的、 用于反映离合器的脱开、 挂合参数信号的脱开绿色、 挂合红色指示灯 13、 14， 连接于参数信号输出电路模块的、 用于反映失电参数信号的失电警示红色指示灯 15， 连 接于参数信号输出电路模块的、 用于反映失风参数信号的失风警示红色指示灯 16， 连接于 参数信号输出电路模块的、 用于反映失风参数信号的失风报警蜂鸣器 17， 用于现场控制停 说 明 书 CN 102520295 A 4 3/3 页 5 止失风报警。
18、蜂鸣器鸣叫的、 安装于面板上的静音开关按钮 18， 连接于参数信号输出电路模 块的、 用于远离现场控制停止失风报警蜂鸣器鸣叫的静音远动控制端口 19， 连接于参数信 号输出电路模块的、 用于失风语音报警的语音报警输出端口 20， 连接于中心处理模块 CPU、 参数信号显示兼调试的电路模块、 参数信号输出电路模块、 电压显示屏、 电流显示屏、 失风 报警蜂鸣器的辅助电源供给模块 21。 0016 如图 1 所示， 所述的测量显示参数输入端口 1、 2、 3、 4、 5、 6 分别对应于电磁涡流刹 车系统中的定子励磁电压、 定子励磁电流、 转子与绞车联结用离合器的脱开、 挂合、 系统突 然停电的失电、 空气换热风机突然停机的失风等测量显示参数输入端口。 0017 如图 1 所示， 所述的辅助电源供给模块 21 设有与外部交流电源的连接端口 211。 0018 如图 2 所示， 所述的 LCD 电压显示屏 11， LCD 电流显示屏 12， 还连接有经显示兼调 试电路模块 9 的调试电路和配套软件控制的、 位于面板上的量程调整设置按钮组 110、 120、 130。 说 明 书 CN 102520295 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102520295 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102520295 A 7 。