Гидролокатор

 

Ла 176769

Класс 42с, 30.

СССР ., . (>Щ Д л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б. Я. Цыганов, N. В Исдзвецкая и P. И. Шнейдер

ГИДРОЛОКАТОР

Заявлено 30 декабря 1957 г. за Иа 589363/22 в комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Для определения положения объектов в водной среде применяются гидролокаторы, состоящие из задающего генератора, генератора задержки, импульсного генератора, вибратора, усилителя, схемы автоматической регулировки усиления, пульта управления с источниками питания, самописца, ждущего мультивибратора, спусковои,"хемы, измерителя дальности и релейной схемы управления.

Предлагаемый гидролокатор более совершенен, так как он позволяет определять конфигурацию и объем подземных камер, созданных методом вымывания соляных залежей. Это достигается тем, что в нем применен фотоэлектрический ориентир, состоящий из фотоэлемента, закрепленного на корпусе гидролокатора, конденсера, латунного диска с прорезью и магнитной стрелкой, свободно вращающихся на остриях, который используется также для управления релейной схемой, которая осуществляет согласованную раооту двигателей горизонтального и вертикального обзоров и задающего генератора и со"тоит из пяти реле и двух синхронных двигателей.

Для контроля герметичности камеры станции имеется датчик влажности, который предохраняет гидролокатор от аварии отключением на пульте управления всех видов питания от локатора при повышенной влажности.

Для передачи поступательного и вращательного движений от двигателей через границу двух сред, находящихся под высоким давлением, применено бессальниковое соединение

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого гидролокатора; на фиг. 2 — электрическая блок-схема его механизмов; на фиг.

3 — фотоэлектрический ориентир в двух проекциях.

Предлагаемый гидролокатор представляет собой автоматический самопишущий прибо1, предназначенный для измерения по гидролокационному гринципу размеров камеры и их ориентирования по азимуту.

Прибор опускается в скважину на тросе 1 при помощи каротажной лебедки 2. № 116769

При спуске в подземную камеру 3 необходимо предварительно поднять эксплуатационные колонны до уровня потолка камеры. Прибор непосредственно соединен с буровой штангой 4, длина которой должна быть больше высоты камеры выщелачивания.

Гидролокатор состоит из пульта 5 управления с блоком питания и самописцем, каротажной лебедки 2 с кабелем и тросом, блок-стопа 6, предназначенного для фиксации штанги 4, механизма 7 обзора в горизонтальной плоскости и гидролокационного блока 8 с механизмом обзора в вертикальной плоскости.

Механическая схема гидролокатора обеспечивает возможность поворота ультразвукового вибратора в камере 3 в горизонтальной и вертикальнои плоскостях, а также перемещение его по вертикали с фиксированием положения механизма горизонтального обзора относительно обсадки скважины или рабочих колонн.

В качестве привода всех механизмов используются малогабаритные реверсивные двигатели постоянного тока, Однако ввиду того, что окружающая среда — рассол обладает хорошей электропроводностью, двигатели необходимо помещать в диэлектрическую среду — масло. Для разобщения рассола и масла применены бессальниковые соединения типа резиновой мембраны, так как использовать для этого обычные сальники не представляется возможным вследствие высокого давления среды (около 120 атм).

Злектроакустичсская система гидролокатора состоит из трех о;"новных частей: наземного устройства управления и фиксирования данных, собственно гидролокатора и системы автоматиче"кого управления механизмами обзора.

Аппаратура на поверхности земли включает следующие элементы.

Пульт 5 управления с источниками питания постоянного и переменного тока, сигнальными приборами — переключателями, реле и т. п.

Оператор пульта управляет подачей переменного напряжения в гидролокатор и работой двигателя блок-стопа б. Остальные элементы схемы управления включаются автоматически после того, как срабатывает реле, связанное с датчиком перегрузки двигателя блок-стопа.

Самописец 9, записывающий на непрерывно и равномерно двигающейся ленте сигналы от измерителя 10 дальности, измерителя 11 амплитуды и фотоэлектрического ориентира 12. Сигналы предварительно преобразуются в специальном преобразователе 18 в форму, удобную для записи.

5Кдущий мультивибратор 14, срабатывающий от начального импуль са генератора задержки и устанавливающий спусковую схему 15 на промежуток времени, определяемый максимальной дальностью обзора.

Спусковую схему 15 — триггер, подающий на каскад измерителя дальности импульсы, время между которыми определяет дальность.

Спусковая схема возвращается в начальное состояние первым отраженным сигналом.

Измеритель 10 дальности — каскад на нормально запертой лампе, открывающейся только на промежуток времени между импульсами от спусковой схемы. Среднее значение анодного тока за этот промежуток пропорционально дальности.

Измеритель ll амплитуды, преобразующий отраженные импульсы в постоянный ток, пропорциональный амплитуде импульсов.

Гидролокационный блок, спускаемый в скважину, включает:

Задающий генератор 1б, собранный по фантастронной схеме и определяющий частоту посылок. Фантастронная схема обеспечивает высокую стабильность работы генератора. Задающий генератор запускается системой автоматичоского управления.

Г4 П6769

Генератор 17 задержки, собранный также по схеме фантастрона и служащий для обеспечения работы АРУ.

Импульсный генератор 18 и вибратор 19, генерирующие высокочастотные ультразвуковые импульсы. Вибратор, кроме того, воспринимает все отраженные сигналы и преобразует их в вы сокочастотные импульсы напря жения.

Усилитель 20, состоящий из высокочастотного усилителя, детектора и ка,"кадов усиления импульсов низкой частоты. Оконечный каскад его с катодной загрузкой согласовывает выходное сопротивление усилителя с сопротивлением кабеля.

Схему АРУ (21), которая вырабатывает в регулируемый промежуток времени импульс отрицательного напряжения, запирающего усилитель для прямых сигналов и снижающего усиление для с.:, ьных сигналов, отраженных от близких препятствий. При этом измерение амплитуды сигналов производится в другом масштабе, но закономерность измерения амплитуды в зависимости от угла падения луча на препятствие сохраняется, т. е. можно установить направление луча, нормальное к отражающей поверхности.

Система автоматического управления механизмами обзора, содержит следующие элементы, Фотоэлектрический ориентир 12, служащий для определения положения камеры относительно стран света и управления релейной схемой.

Релейную схему 22 управления, осуществляющую согласованную работу двигателей горизонтального 28 и вертикального 24, обзоров и задающего генератора. Схема управления состоит из пяти реле и двух синхронных двигателей, позволяющих проводить автоматически в строго определенной последовательности все операции полного обзора пространства на каждом уровне.

Датчик 25 влажности, предохраняющий гидролокатор от аварии путем отключения на пульте всех видов питания от локатора при повышении влажности, свидетельствующем о нарушении герметичности.

Соединительная линия состоит из двужильного кабеля для питания от блока 2б двигателя блок-стопа и семижильного кабеля для питания релейной схемы и блоков гидролокатора, а также для передачи сигналов на поверхность земли.

Основным командным прибором системы автоматического управления является фотоэлемент 27 (или фотосопротивление), укрепленный на легком латунном диске 28;с радиальной прорезью 29, ориентированной на восток, и с магнитной стрелкой 80. Диск 28 со стрелкой 80 свободно вращается на остриях 81. Свет от линейного источника 82 света падаег через конденсер 88 на фотоэлемент в момент совмещения прорези 29 с кочдепсером. При этом фотоэлемент подает сигнал на самописец 9, чтобы зафиксировать начальное положение ультразвукового вибратора, и на релейную схему 22, осуществляющую согласованную работу двигателя "оризонтальпого и вертикального обзоров и задающего генератора 16.

Предмет изо бретения

Гидролокатор, состоящий из задающего генератора, генератора задержки, импуль,"ного генератора, вибратора, усилителя, схемы автоматической регулировки усиления, и, льта управления с источниками питания, самописца, ждущего мультивисратора, спусковой схемы, измеряTC . B p,BJIbHOCTH и pEJleÉt OÉ CX0MbT управлеHHH о T H I a IO LI H и C SI чго для определения положения камеры по направлению применен фотоэлектрический ориентир, состоящий из фотоэлемента, закрепленного на корпусе гидролокатора, конденсера, латунного диска с прорезью и магнитной с-релкой, свободно вращающихся на остриях, который используется также для управления релейной схемой, который осуществляет согласованную. работу двигателей горизонтального и вертикального обзоров и задающего генератора и состоит из пяти реле и двух синхронных двигателей, а для контроля герметичности камеры станции применен датчик влажности, который предохраняет гидролокатор от аварии отключением на пульте управления всех видов питания от локатора при повышенной влажности, для передачи же поступательного и вращательного движений от двигателей через границу двух сред, находящихся под высоким давлением, применено бессальниковое соединение. жег г

Мс 1 16769

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. М Струве Гр. 165

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

И и фор маци онно-издат ельскн и отдел.

Объем 0,51 и. л. Зак. 6394

Подп. к печ. 19.1-59 г.

Тираж 2025 Цена 75 коп.