b) 　试验压力的调节控制　图 1 和图 3 方案的

试验压力采用比例溢流阀调节控制 ;图 2 方案采用
控制电涡流测功机的励磁电流 ,达到调节试验压力
的目的。

表

　测量参数及仪表量程

测量参数

仪表量程

变送器

传感器精度

备注

排出压力

～

35 M Pa

0. 2

级

吸入压力

～

1. 6 M Pa

0. 2

级

流量

～

250 L/ min

0. 2

级

对应

50 mm

通

径循环管汇

流量

～

100 L/ min

0. 2

级

对应

20 mm

通

径循环管汇

扭矩

～

1 000 N

・

0. 5

级

前端液压泵输入

扭矩

～

1 000 N

・

0. 5

级

后端液马达输出

转速

～

3 000 r/ min

1 r/ min

前端液压泵输入

转速

～

3 000 r/ min

1 r/ min

后端液马达输出

液压油
的温度

～

100

℃

上述试验参数的调节控制 ,可以利用试验装置

的计算机测控管理系统实现开环的手动调节和闭环
的自动调节。

4. 3 　计算机测控管理系统

试验压力、

流量、

扭矩和转速等测量信号模拟量

进入现场显示表显示 ,同时变送为数字信号传入计
算机测量控制管理系统。

a) 　直接加载方案的计算机测量控制管理系统

的硬件由双核工控计算机、

A/ D 采集板、

信号调理

单元和信号分配器组成 ,如图 4 。测控软件有 2 部
分 : ①采用 VB 语言编程的电涡流测功机专用测控
程序 ; ②采用工业组态软件编制的试验系统程序和
组态画面。液压泵单独试验时主控计算机只需运行
组态程序 ;液马达试验时需要工控计算机同时运行

2 套程序。

　　b) 　功率反馈方案的计算机测控管理系统的硬

件由一台商用计算机作为上位机 ,一台可编程控制
器 ( PL C) 作为下位机 ,如图 5 。上位机采用工业组
态软件作为编程工具下挂部分自编专用软件 ,并使
用 Micro soft excel 作为辅助开发工具。下位机

( PL C) 采用自带的编程软件编程。整个计算机测控

管理系统由上位机负责集中控制 ,下位机负责信号
采集、

控制处理

[ 3

4 ]

。试验过程采用组态画面菜单组

合、

人机对话来设定控制试验参数。

图

　直接加载方案的计算机测控原理

图

　功率反馈方案的计算机测控原理

　结束语

油田在 20 世纪 90 年代建造的液压泵、

液压马

达试验装置采用传统的直接加载的设计方案 ,受当
时技术的制约 ,测控系统分散落后 ,同时 ,随着固井
水泥车功率的增大 ,相应配套的液压泵、

液压马达的

功率也在提高 ,使大部分试验装置的驱动功率不足 ,
需要更新改造。采用功率反馈方案改造的试验系统
可以节省能源消耗 ;测控系统采用现代计算机技术 ,
处理速度快、

抗干扰能力强 ,可实现试验过程的自动

化控制 ,提高了试验参数测量控制精度 ,减轻试验人
员的劳动强度。

参考文献

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. SJ X5241 TSN17

型固井水泥车操作

维护手册

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大港油田钻采工具试验系统研制

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石油矿

场机械

,2009 ,38 (1) :72

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　缑晓军

朱国新

曹崇辉

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,2007 ,36 (8) :87

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