Датчик зенитного угла

 

ДАТЧИК ЗЕНИТНОГО УГЛА, содержаний ксфпус, заполненный вязкой жидкостью, внутри которого размерен рамка с эксцентричным грузом, чувст вительный , выполненный в виде тороидальной полости, заполненной жидкостью, электрический преобразователь , о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повисюния виброустрйчивости , чувствительна элемент с торог идальной полостью жестко закреплен в рамке с эксцентричнЕ грузом и снабжен шарикги«4 с удельным весом, меньшим удельного веса жидкости, два из которых расположены ,ш1аметрально противоположно и выполнены из ферромагнитного материала, а диаметр шариков равен внутреннему диаметру тороидальной полости, причем.последняя имеет магнитную «уфту, закреплеин) на оси ротора электрического; преобразователя , а ферромагнитные шарики размеияены соосно с магнитной муфтой.

аа a}}::

CO}03 ССЕЕТСНИХ

О 3 ЛВ

РЕСПУБЛИК

ОЙИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FlO ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3396408/22-03 (22) 11. 02. 82 (46) 30.05.83. Бкл. В 20 (72) Г.Н.Еонаов, Н.H.Солонина . и Т.С.:Белова: (71) Уфимский авиацйонный институт им.Орджоникидзе (53) 622.241(088.8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 628296, кл. Е 21 В 47/02, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

В 759710, кл. Е 21 В 47/022„1978. (прототип). (54)(57) цМЧНК ЗЕНИТНОГО УГЛА, содержаций корпус, заполненный вязкой жидкостьв, внутри которого раэмецены рамка с эксцентричным грузом, чувст.:вительный элемент, выполненный в ви:де тореидальной полости, заполненной жидкостьа, электрический преобразователь, о т л и ч а в ц и и -с я тем, что, с целью повнаения виброустойчивости, чувствительныМ элемент с торо-.

-идальной полостьв жестко закреплен в рамке с эксцентричным грузом и снабжен шариками с удельным весом, меньшим удельного веса жидкости, два иэ ..которых расположены диаметрально противоположно и выполнены из ферромагнитного материала, а диаметр.царнков равен внутреннему диаметру тороидальной полости, причем.-последняя имеат магнитную муфту, закрепленную íà ocR ротора электрического. нреобразовате- I ля, а ферромагнитные марики размещены соосно с магнитной муфтой.

1020572

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для контроля параметров направления бурения.

Известен датчик зенитного угла, содержащий включенные в измерительную цепь электроды, расположенные внутри тороидальной полости, заполненной двумя несмешивающимися жидкостями (1g.

Данное устройство просто по конст- 10 рукции и в нем устранена воэможность возникновения разрывов жидкостного тела, однако в условиях вибрации легко нарушается четкость границы. раздела двух несмешивающихся жидкостей и изменяется расстояние между электродами емкостного датчика. Кроме того, такая конструкция подвержена температурным изменениям.

Известен датчик зенитного угла,2О содержащий корпус, заполненный вязкой жидкостью, внутри которого размещены рамка с эксцентричным грузом, чувствительный элемент, выполненный в виде тороидальной полости, заполненной жидкостью, электрический преобразователь L2 J.

Недостатками известного устройства являются громоздкость конструкции и невозможность применения .в условиях вибрации.

Цель изобретения - повышение виброустойчивости.

Указанная цель достигается тем, что датчик зенитного угла, содержащий корпус, заполненный вязкой жидкостью, внутри которого размещены рамка с эксцентричным грузом, чувст вительный элемент, выполненный в виде тороидальной полости, заполненной жидкостью, электрический преобразова-40 тель, чувствительный элемент тороидальной полости жестко закреплен в рамке с эксцентричным грузом и снабжен шариками с удельным весом, меньшим удельного веса жидкости, два из 45 которых расположены диаметрально противоположно и выполнены из ферромагнитного материала, а диаметр шариков равен внутреннему диаметру тороидальной полости, причем последняя имеет gg магнитную муфту, закрепленную на оси ротора электрического преобразователя, а ферромагнитные шарики размещены соосно с магнитной муфтой.

На фиг..1 представлен предлагаемый датчик, общий вид; на, фиг.2 - разрез

A-A на фиг.1.

Датчик зенитного угла состоит иэ корйуса 1, заполненного вязкой, например, кремнийорганической жидкостью

2, в котором размещена тороидальная полость 3, жестко закрепленная в рамке 4 с эксцентричным грузом 5, уравновешенной по плавучести и дифференту. тороидальная полость 3 изготовлена из немагнитного материала и за- 65 полнена жидкостью б и шариками, изготовленными иэ немагнитного материала 7 и ферромагнитного материала 8.

Диаметр шариков 7 и 8 равен внутреннему диаметру тороидальной полости 3.

Внутри тороидальной полости расположена магнитная муфта 9, закрепленная на оси ротора электрического преобразователя 10. Съем сигнала и питание датчика осуществляется через герметичный штепсельный разъем 11, закрепленный в крышке 12 °

Датчик работает следующим образом.

В исходном положении, когда зенитный угол равен нулю, шарики под действием архимедовой силы занимают верхнюю 0,5 часть тороидальной полости 3. Шарики S и магнитная муфта 9 установятся по линии горизонта. С электрического преобразователя 10 снимается нулевой сигнал. При изменении зенитного угла рамка 4 под действием эксцентричного груза 5 устанавливается в плоскость наклона. Тороидальная полость 3 изменит свое положение. Шарики 7 и 8 под действием архимедовой силы перемещаются по тороидальной полости 3, занимая ее верхнюю

0,5 часть. Магнитная муфта 9, взаимодействуя с намагниченными шариками 8, поворачивается на угол, пропорциональный зенитному углу. Вместе с муфтой

9 поворачивается ротор электрического преобразователя 10. При этом с электрического преобразователя 10 снимается сигнал, функционально связанный с зенитным углом.

Предлагаемый датчик зенитного угла может использоваться для измерения зенитного угла непосредственно в процессе бурения скважины.

Введение шариков иэ твердого материала позволяет обеспечить фиксированное положение ферромагнитных шариков, перемещение которых по оси тороидальной полости ограничено с одной стороны выталкиванюцей силой жидкости, являющейся демпфером по отношению к шарикам, с другой стороны шариками 7, занимающими верхнюю часть тороидальной полости. Равенство диаметров шариков и внутреннего диаметра тороидальной полости исключает возможность перемещения шариков при вибрации в плоскости диаметрального сечения тороидальной полости. Все изложенное повышает виброустойчивость датчика s целом и позволяет проводитьизмерения в процессе бурения.Известные и применяемые преобразователи позволяют измерять зенитный угол только при остановке процесса бурения. При этом между точками измерения траектория скважины может значительно отклонится от заданного направления, что ведет к дополнительным материальным затратам и снижает про1020572 фиа2

Составитель И.Карбачинская

Редактор Н.Ковалева Техред О.Неце Корректор В.Гирняк

Заказ 38б4/29 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 иэ водительность труда. При дискретном измерении требуются дополнительные спусконаладочные операции для проведения- метрологических работ. Непрерывный замер геометрических параметров траектории ствола скважины уве-личивает производительность труда, снижает дополнительные материальные затраты и дает большой экономический. .эффект,.

Предлагаемое устройство применяется для метрологии ствола скважины без остановки процесса бурения и позволяет измерять зенитный угол только

15 при остановке процесса бурения. При этом между точками измерения траектория скважины может значительно от

1 =клониться от заданного направления, что ведет к дополнительным .затратам и снижает производительность труда.

При дискретном измерении требуются дополнительные спусконаладочные операции для проведения метрологических работ. Непрерывный замер геометрических параметров траектории ствола скважины увеличивает производительность труда, снижает дополнительные материальные затраты и дает большой экономический эффект.