测井智能张压力校验系统

测井智能张压力校验系统

电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等测井施工的关键设备的强度检测及计量校准是测井工程安全管理的重要内容。检测电缆、拉力棒的抗拉强度，校验张力计和井下张力短节，保证这些设备本质安全，对于保障测井工程安全至关重要。智能张压力校验设备的研制解决了这几种不同结构、外形设备的检验和校准难题。

标签：电缆；拉力棒；张力计；井下张力短节；张压力校验

0 引言

电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等是测井施工的关键设备，这些设备的强度检测及计量校准是测井工程安全管理的重要内容。检测电缆、拉力棒的抗拉强度，校验张力计和井下张力短节，保证这些设备本质安全，对于保障测井工程安全至关重要。长期以来，电缆拉断力试验及地面张力校验使用的机械校验装置较为原始，精度不高，无法输出可信的数据报告，得出的结论可靠性不高。井下张力短节、拉力棒无校验、检测装置，无法完成标定校验工作。在测井施工作业中对工程状况无法提供可靠的参考，安全监管无法有效实施，对安全生产造成了不利的影响。同时，校验、刻度装置的数字化、标准化是现代企业标准化管理的一项重要内容。研制一套可靠的、高精度、适用广泛的张力校验装置对保障安全生产、补齐标准化短板、建设一流的企业具有重要意义。

智能张压力测试系统，是用于检测电缆、拉力棒等拉断力值，测井井下仪器张力计、测井张力计等的拉力和压力试验的专用测试设备。该设备液压动力系统部分阀组件采用比例换向阀与蓄能器，结合高精度传感器和独特的装卡系统、工控计算机，实现了系统高精度、宽范围、多功能、手动、自动一体化控制。充分运用计算机技术对试验机进行各种参数预置，自动测量控制、数据处理、绘制曲线及打印等。

1 系统设计思路

通过装夹工装将不同类型的测试将两端固定在试验平台组件上。计算机用一段控制电缆与电气控制柜连接在一起，通过固态继电器控制液压站电机，控制液压油缸活塞杆的执行往复动作，油缸活塞杆与环式张压力传感器相连，从而达到对试样的拉伸计量。试样伸长率的测量是通过安装在油缸活塞杆上的位移传感器来实现的。液由计算机采集各传感器信号进行计算机处理实现自动控制和显示结果，打印结果，完成试样测试试验。计算机与控制柜结合，实现了机电一体化。

2 测试件的归一化设计

电缆、拉力棒、张力计、井下张力短节等测试件的型制，测试要求不一；固定及连接方式各异。如何通過有效的工装转换，满足不同类型测试件的测试要求。

是智能张压力系统设计的重点内容。

张压力系统对工件的固定采用对开式卡盘方式，测井仪器固定仪器卡盘槽处，其他工件采用连接工具转换为卡盘固定。

3 液压及控制方式

为获得足够的拉、压力及较高的精度，系统设计为采用液压电控方式驱动。其中液压活塞设计为中空圆柱形。中孔直径为100mm，以保证各种类型的仪器穿过。

液压系统由液压泵站、液压缸、高压油管软管组成。油泵电机启动后带动齿轮泵转动，从油泵排出的液压油经阀组进入液压缸，推动活塞杆移动。活塞杆的拉伸（收回油缸）和回程（推出油缸）是通过比例换向阀以及电磁换向阀切换液压油的流向来实现的。

电控系统通过调节比例换向阀的电压信号控制整个液压油的流向以及压力，进而使得液压缸活塞杆进行伸出和回收动作。利用计算机自动控制时，油缸拉伸和回程到达设定值后可自动停止。

4 操作软件

计算机控制系统是本套设备的核心控制部分。它起着操作设备完成试验和显示试验数据、打印试验结果的两大任务。除此之外，计算机还能把每次试验结果长期保存，以便查找。

操作过程采用向导式设计，选择不同的测试方式后出现相应的测试界面，操作员通过控制不同的选项开关设置测试要求，发出指令。计算机将指令发送给系统完成测试工作。测试过程及报告输出均实时自动化处理。

5 项目应用

该设备液压动力系统部分阀组件采用比例换向阀与蓄能器，结合高精度传感器和独特的装卡系统，工控计算机，实现了系统高精度、宽范围、多功能、手动、自动一体化控制。充分运用计算机技术对试验机进行各种参数预置，自动测量控制、数据处理、绘制曲线及打印等。有着良好的人机界面。其技术指标和性能达到国内同类产品先进水平。

该系统投入使用以来，已完成江汉工区测井施工队伍电缆、张力计、井下张力仪器的检验标定工作，礁石工区所有井下张力仪器的标定工作。目前作业部已制定了《张压力标定系统管理规定》及《张压力系统操作规程》，张压力标定和管理工作严格按照标准进行，测井安全环节监管工作得以有效开展，确保了施工设备的本质安全，为测井作业的安全提供了坚实的保障。