多级泵轴向力测址也采用电阻应变原理，在空心轴抗拉截面模IA最小截面处粘贴应变片，采用4 个带溢度补偿箔式应变片，每2个互成900为一组，对称粘贴。应变片这样粘贴主要是为了消除由于抽油杆弯曲和振动失稳等原因，会通过光杆引起空心轴局部发生弯曲变形而产生附加应变，使测量数值和精度受到较大的影响。因为当空心轴未发生弯曲变形时，扭矩、拉力是完全独立的，当发生弯曲变形时扭矩、拉力会藕合，其输出的独立电压信号相互干涉，将影响测lit 的准确性。
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转速测量
转速的测量方法有电磁式、机械式、光电式等儿种。电磁式测量精度较高但会产生电磁阻力矩，给转矩的测量带来较大的系统误差。机械式结构简单但精度较低。光电式传感器利用光电原理检测转速，具有线性好、分辨率高，测速范围大等优点。
在传感器空心轴上安装一片有均匀栅格的码盘，当码盘随轴旋转时，固定在码盘外边缘栅格的光敏霍尔传感器发出光脉冲.计数器在采样时间内，对光脉冲信号进行转换计数。
非接触直流供电
传感器电源包括壳体静止电路直流电源和空心轴转动部分电路直流电源。壳体静止电路直流电源直接通过外接线缆供电，空心轴转动部分电路直流电源通过位于壳体静止电磁线圈原边的高频电压，感应到空心轴旋转部分的电磁线圈副边上，经整流稳压成为转轴电路的电源。
转矩轴向力脉冲电路及非接触式信号传输
当空心轴受力时，扭转和轴向力测试电路，分别有电压输出，经放大及压频转换再形成脉冲信号，采用电容引电器原理通过集流环1、 2把脉冲信号传到壳体静止部分，消除了采用滑环和电刷接触电阻产生的测量误差和较短寿命等问题。
转速测量信号传输
将光敏霍尔传感器发出的光脉冲信号，经放大整形后直接传输给计数器。
配套采集诊断系统
该配套采集诊断系统，采用含有ADAM-4080和ADAM-4521的控制器及通信模块信号采集仪，通过RS-232串口数据传输技术，实现与计算机通信。其间用航空插头连接，简单、方便，现场用信号采集仪采用可充电供电方式供电或在井场外接电源，笔记本电脑采用组态软件，实现井场实时数据采集和诊断，具有体积小、重址轻、携带方便等优点。采集软件实时监测转矩、转速、轴向力并给出实时曲线，数据自动存储、回放。诊断软件分别采用扭矩法、电位法、憋压法等对多级泵进行诊断。
在华北油田、辽河油川、渤海油田等应用多套表明，该传感器及采集诊断系统不但能准确地测出多级泵的转矩、轴向力、转速和功率，还为多级泵工况确定、故障诊断、稠油降a加药周期、变频调速自动控制等措施提供了技术支持;具有寿命长、抗干扰能力强、线性范围宽、精度高等优点。其结构变型也可应用于内燃机、压缩机、泵、功率机、机械变速齿轮装置、离合器等的监测。
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