1.3 Постановка задачі на виконання бакалаврської роботи.

Видобування нафти за допомогою ШГНУ широко розповсюджене у вітчизняній та зарубіжній нафтовій промисловості і відіграє провідну роль у порівнянні з іншими методами нафтовидобування. На території України розташована значна кількість нафтових свердловин, обладнаних ШГНУ, причому спостерігається тенденція до зростання кількості відмов та аварійних станів, що пояснюється насамперед тривалим терміном їх експлуатації. Сьогодні діагностування ШГНУ здійснюється переважно з використанням переносних гідравлічних динамографів, які є складними в експлуатації та не забезпечують можливості автоматизованої обробки виміряних даних. Якість динамографічних методів діагностування, що використовуються на практиці, залежить від досвіду персоналу і, в значній мірі, від суб’єктивних факторів, що спричиняють похибку при розпізнаванні динамограм та віднесенні їх до заздалегідь визначених класів дефектів.

Як видно із аналізу існуючих систем динамометрування однією із важливих проблем, які необхідно вирішити є підвищення метрологічних характеристик давачів переміщення та зусилля та оптимізація каналів передачі інформації від цих перетворювачів у систему телемеханіки.

У зв’язку з цим, виникає завдання вдосконалення вузлів динамометрування систем діагностики ШГНУ, що дозволить підвищити надійність експлуатації ШГНУ. Для цього потрібно вирішити наступні задачі:

1. Проаналізувати існуючі типи систем діагностування дефектів ШГНУ та параметрів її роботи.

2. Удосконалити вузол динамометрування системи контролю параметрів ШГНУ, шляхом розробки інтелектуального перетворювача навантаження із цифровим виходом, що дозволить підвищити достовірність її діагностування.

3. Розробити давач положення на базі інтегрального акселерометра та алгоритм обробки масивів вимірювання, що дозволить зменшити завантаженість каналів передачі інформації та підвищити завадостійкість.

4. Провести метрологічний аналіз та розробити методику повірки вимірювальних каналів вузла динамометрування.

5. Розробити заходи з охорони праці і виробничої санітарії.

2. Удосконалення вузла динамометрування системи контролю параметрів шгну

2.1 Розробка інтелектуального перетворювача навантаження

На сучасному етапі науково-технічного процесу все більше важливим стає питання впровадження у виробничу і наукову діяльність високоточних методів ведення обрахунку, їх фіксації і перетворення. Це пов`язане в першу чергу з підвищення вимог до точності і надійності проведення у різних галузях науки і техніки, особливо у вимірюваннях фізичних величин.

Використання цифрових складових у приладах і пристроях обумовлюється в першу чергу можливістю прямого їх використання у схемах керування, побудованих як правило на базі мікроконтролерної техніки, що дозволяє обійтися без переходів між аналоговими і цифровими видами представлення інформації, і відповідно зменшити похибки результатів вимірювань.

Переваги мікроелектронних пристроїв над аналоговими є у тому, що у них переважає висока точність вимірювання параметрів, переважає швидкодія вимірювання та можливості використання мікроелектронних пристроїв при непрямих вимірюваннях. При цьому основні похибки вносять аналогові давачі, які є менш точними за цифрові.

Як відомо, давач – це конструктивно відокремлений первинний вимірювальний перетворювач, від якого надходять сигнали вимірюваної інформації. Останнім часом широко використовують терміни: «багатофункціональний давач» та «інтелектуальний давач», що цілком закономірно відображає основні тенденції розвитку й вдосконалення давачів. Якщо багатопараметричний давач забезпечує можливість вимірювання (перетворення) фізичних величин завдяки комбінації кількох чутливих елементів в одному давачі, то інтелектуальний давач завдяки мікроконтролеру, може реалізувати цілий ряд функцій, що раніше були властиві лише вимірювальним приладам і системам, а саме:

1. попередня обробка сигналів (лінеаризація, фільтрування, корекція похибок);

2. самодіагностування;

3. дистанційне конфігурування (діапазону вимірювань, одиниць вимірювань, узгодження частотних характеристик);

4. окремі елементи керування;

5. передавання інформації з використанням протоколів промислових мереж Profibus чи Foundation Fieldbus.