在石油开采过程中经常因杆管偏磨而造成油管泄漏、油杆断裂等事故从而影响油田经济效益,而抽油杆与油管内壁接触挤压处的侧向力大小是研究杆管防偏磨的关键。为满足测量抽油杆与抽油管偏磨时产生的侧向力要求,实验室开发了一套油井杆管侧向力测试仪,但其还存在着很多不足。本文针对该侧向力测试仪所存在的不足,进行相关问题改进、功能丰富以及新技术的应用探究等工作。(1)首先了解侧向力测试仪的工艺背景与测量要求,对上一代测试仪存在的问题进行分析与总结,针对其存在的问题确定测试仪整体改进方案,明确后续研究与改进的内容与方向。(2)选择小波去噪算法对采集到的原始信号进行去噪处理技术研究,并针对小波阈值去噪算法存在的缺陷,提出了一种基于改进阈值函数的小波去噪算法。实验结果表明:本文提出的小波阈值去噪改进算法具有良好的去噪效果和应用价值。(3)对上一代测试仪的硬件系统进行改进设计,具体包括测试仪的侧向力测量方法、机械部件结构、通讯电路等。其中,改进机械部件的应力测量原理和机械结构,以提高测试仪精度和仪器密封性;将原RS232接口改进为应用更为普遍的USB接口,以方便使用;增加GPRS通讯电路,以实现测试仪的远程通讯与控制。(4)对上一代测试仪软件系统进行改进设计,将原下位机中数据采集和数据通讯两个相互独立的程序融合在一个主程序里,由上位机发送不同指令,来对下位机程序进行不同功能的切换,同时还在程序中加入GPRS无线通讯和数据校验程序;在Visual Basic开发平台上重新开发了整个测试仪上位机软件,主要包括有通讯接口程序、数据转换程序、数据显示与存储程序的设计工作。(5)对其他种类的力传感器及其测量电路进行探索研究实验,以寻求一种性能更好的应力检测手段;对改进后测试仪的检测部件特性、密封性、软硬件功能、滤波去噪特性等各项性能进行测试实验,并对实验结果进行分析。通过对上一代测试仪在信号处理、硬件系统和软件系统等部分存在问题的改进完善,使得测试仪的测量精度更高、功能更加丰富、使用更加便捷,达到了改进的目标要求。