Преобразователь зенитного угла инклинометра

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗЕНИТНОГО УГЛА ИНКЛИНОМЕТРА, содержащий принудительно вращаеьгую рамку с размещенной в ней по оси вращения консольно закрепленной упругой пластиной с грузом на конце, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, за счет обеспечения дискретности выходного сигнала, он снабжен излучателем электромагнитного поля, а пластина вьтолнена в виде приемника электромагнитного излучения, при этом из-. лучатель установлен под грузом, а его поверхность, обращенная к грузу, выполнена ребристой с возможностью обеспечения постоянного воздушного зазора между ней и грузом, причем ребра поверхности параллельны один другому и перпендикулярны к плоское ти колебаний пластины, причем излучатель и приемник изготовлены из материалов , проводящих электромагнитное излучение. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что груз (Л выполнен в виде цилиндрического сектора , боковая поверхность которого обращена к излучателю и выполнена ребристой, при этом ребра параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости колебаний пластины, а шаг нарезки ребра на боковой поверхности .сектора отличается от шага нарезки ребра на поверхности излучателя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (II) 4(5 ) Е 21 В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3554174/22-03 (22) 21. 02 ° 83 (46) 07.05.85. Бюл. ¹ 17 (72) А.Б.Благовещенский, А.И.Фионов и М.И.Запевин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) 622.241.7.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 597820, кл. Е 21 В 47/02, опублик.

1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 620588, кл. Е 21 В 47/02, опублик. 1975 (прототип). (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗЕНИТНОГО УГЛА ИНКЛИНОМЕТРА, содержащий принудительно вращаемую рамку с размещенной в ней по оси вращения консольно закрепленной упругой пластиной с грузом на конце, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, за счет обеспечения дискретности выходного сигнала, он снабжен излучателем электромагнитного поля, а пластина выполнена в виде приемника электромагнитного излучения, при этом из-. лучатель установлен под грузом, а его поверхность, обращенная к грузу, выполнена ребристой с возможностью обеспечения постоянного воздушного зазора между ней и грузом, причем ребра поверхности параллельны один другому и перпендикулярны к плоскости колебаний пластины, причем излучатель и приемник изготовлены из материалов, проводящих электромагнитное излучение.

2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что груз выполнен в виде цилиндрического сектора, боковая поверхность которого обращена к излучателю и выполнена ребристой, при этом ребра параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости колебаний пластины, а шаг нарезки ребра на боковой поверхности .сектора отличается от шага нарезки ребра на поверхности излучателя.

1154445

Изобретение относится к геофизическим приборам для исследования наклонных скважин, в частности для измерения зенитного угла скважин.

Известен датчик зенитного угла с несколькими консольно установленными пластинами различной жесткости Я.

Недостатком такого датчика является зависимость его выходного сигна-10 ла от таких возмущающих факторов, как температура и изменяющаяся длина

,.кабеля, Известен также преобразователь зе- нитного угла инклинометра,содержащий 15 принудительно вращаемую рамку с размещенной в ней по оси вращения консольно закрепленной упругой пластиной с грузом на конце. На пластине с обеих сторон наклеены тенэорезисторы; причем выходной сигнал такого преобразователя является синусоидой, амплитуда которой — функция зенитного угла, а фаза отражает положение пластины относительно апсидальной д

IIJIocKocTH б21 °

Недостатком известного преобразователя является то, что тензореэисторы на пластине включены в электрический мост, как два его плеча,причем два других плеча размещены на поверхности в пульте преобразования сигналов. Таким образом кабель соединяющий плечи моста, и коллектор каротажного подъемника оказываются включенными в измерительную часть моста и при изменении температуры в скважине и изменении контактного сопротивления в коллекторе могут. вносить заметные погрешности в ре40 зультаты измерения. Кроме того, тензорезисторы на пластине также подвержены влиянию температуры, от которой меняются крутизна их характеристики преобразования, что приходится учитывать при градуировке прибора.

Целью изобретения является повышение надежности в работе преобразователя за счет обе печения дискретности выходного сигнала.

Укаэанная цель достигается тем, что преобразователь зенитного угла инклинометра, содержащий принудительно вращаемую раму с размещенной в ней по оси вращения консольно закреп-SS ленной упругой пластиной с грузом на конце, снабжен излучателем электромагнитного поля, а пластина выполиена в виде приемника электромагнит1 ного излучения, при этом излучатель установлен под грузом, а его поверхность, обращенная к грузу, выполнена ребристой с возможностью обеспечения постоянного воздушного зазора между ней и грузом, причем ребра поверхности параллельны один другому и перпендикулярны к плоскости колебаний пластины, причем излучатель и приемник изготовлены иэ материалов, проводящих электромагнитное излучение. . Кроме того, груз выполнен в виде цилиндрического сектора, боковая поверхность которого обращена к излучателю и выполнена ребристой, при этом ребра параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости колебаний пластины, а шаг нарезки ребра на боковой поверхности сектора отличается от шага нарезки ребра на поверхности излучателя.

На чертеже показан преобразователь зенитного угла инклинометра.

Преобразователь зенитного угла включает рамку 1 с установленными в ней излучателем 2 электроманитного поля и упругой пластиной 3 с грузом 4 на свободном конце. Обращенные друг к другу поверхности излучателя и груза выполнены ребристыми в виде выступов (ребер) 5 и 6. На излучателе размещен источник 7 электромагнитного излучения, а на пластине — чувствительный элемент 8. Питание излучателя осуществляется через коллекторное кольцо 9, а съем сигнала с чувствительного элемента — через кольцо 10. Преобразователь соединен с приводом через ось 11 и с опорой осью 12.

@ Ka ecTBe электромагнитного излу чения может быть использовано электромагнитное излучение звуковой частоты или световое излучение, причем в первом случае в качестве приемника (чувствительного элемента) может быть использована. обмотка, во втором — фотодиод.,Причем излучатель может быть установлен на пластине, при этом пластина будет являться излучателем, а рамку необходимо снабдить при этом приемником электромагнитного излучения..

Иатериал, иэ которого изготовлены приемник и излучатель, должен проводить электромагнитное излучение, 1154445

ЗНИИПИ Закаэ 2653/30 Тараж 540 Подписное

Фнлиал ПНП "Патеит", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 т.е. — это электротехническая сталь (при использовании электромагнитного излучения звуковой частоты), или прозрачная пластмасса (при использовании светового излучения) ° Груз, выполненный в виде цилиндрического сектора, также должен быть изготовлен из материала, проводящего используемое излучение.

Устройство работает следующим образом.

В скважине рамка 1 приводит в равномерное вращение на осях 11 и 12 параллельных оси скважины. При этом груз 4 на пластине 3 совершает колебательные движения с частотой вращения рамки и амплитудой, пропорциональной синусу зенитного угла. При этом выступы ребра 5 груза 4 скользят над выступами 6 излучателя 2.

Так как пластина 3 является приемником излучения, а величина сигнала на выходе чувствительного элемента 8 зависит от взаимного расположения выступов 5 и 6 и это расположение все время при движении груза 4 изменяется, то выходной сигнал на кольце 10 преобразователя представляет собой последовательность импульсов (увеличенных значений на некотором фоне), число которых соответствует ,за одно качание груза 4 на пласти не 3 степени изгибания пластины 3, т.е. зенитному углу.

Выполнение ребристой поверхнос10 ти груза с.шагом нарезки ребра, отличающимся от шага нарезки ребра на поверхности излучателя, позволяет увеличить разрешающую способность преобразователя.

15 Обеспечение дискретности выходного сигнала с дальнейшей передаче его в виде последовательности импульса позволяет по сравнению с известным устройством исключить влияние на

gp результаты измерения сопротивления каротажного кабеля, коллектора каротажного подъемника и изменения температуры в скважине, что повышает надежность работы преобразователя и обуславливает экономический эффект от его применения.