Устройство для измерения сопротивления датчиков глубинных параметров

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов, поступающих от резистивных датчиков в высокотемпературных скважинах . Цель изобретения - повышение информативности устройства. Устройство содержит источник 1 тока, арифметические блоки 2, аналого-цифровые преобразователи 3, блоки 4 индикации, формирователь 5 импульсов , первую 6, вторую 7 и третьи 8 линии связи, преобразователь 9 сигналов, состоящий из ячеек 10, каждая из которых содержит первый 11 и второй 12 датчики, первый 13, третий 14, второй 15 и четвертый 16 диоды, катущку индуктивности 17 (дроссель ). По сигналам формирователя 5 источник 1 вырабатывает напряжение положительной или отрицательной полярности. Это напряжение через линии 6, 7, 8 связи поступает на датчик 11 или 12 и дроссель 17. В течение одного такта блоки 2 запоминают напряжение на их входах до и после перемагничивания дросселей 17 и определяют разность напряжений, которая зависит только от сопротивления датчиков 11, 12 и не зависит от сопротивления линий 6, 7, 8, что позволяет точно определить значение измеряемых параметров. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. а (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1399647 А 1 (5и 4 б 01 К 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г9Г

11

11

11

I1

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4153453/24-24 (22) 01.12.86 (46) 30.05.88. Бюл. № 20 (71) Уфимский нефтяной институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) Ю. Д. Коловертов, В. Н. Федоров, А. И. Ишемгужин, А. А. Молчанов, А. И. Фионов, М. P. Сафаров, И. В. Мухаметшин и A. М. Конюхов (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 470764, кл. G 01 К 7/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1270585, кл. G 01 К 7/16, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЯ ДАТЧИКОВ ГЛУБИННЫХ IlAPAMETPOB (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов, поступающих от резистивных датчиков в высокотемпературных скважинах. Цель изобретения — повышение информативности устройства. Устройство содержит источник 1 тока, арифметические блоки 2, аналого-цифровые преобразователи 3, блоки 4 индикации, формирователь 5 импульсов, первую 6, вторую 7 и третьи 8 линии связи, преобразователь 9 сигналов, состоящий нз ячеек 10, каждая из которых содержит первый 11 и второй 12 датчики, первый 13, третий !4, второй 15 и четвертый 16 диоды, катушку индуктивности 17 (дроссель). По сигналам формирователя 5 источник 1 вырабатывает напряжение положительной или отрицательной полярности. Это напряжение через линии 6, 7. 8 связи поступает на датчик 11 или 12 н дроссель 17.

В течение одного такта блоки 2 запоминают напряжение на их входах до и после перемагничивания дросселей 17 и определяют разность напряжений, которая зависит только от сопротивления датчиков 11, 12 и не зависит от сопротивления линий

6, 7, 8, что позволяет точно определить значение измеряемых параметров. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1399647

Формула изобретения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов, поступающих от резистивных датчиков в высокотемпературных скважинах.

Цель изобретения — повышение информативности предлагаемого устройства.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — функциональйая схема арифметического блока.

Устройство для измерения сопротивления датчиков глубинных параметров (фиг. 1) содержит источник 1 тока, арифметические блоки 2, аналого-цифровые преобразоватеЛи 3, блоки 4 индикации, формирователь 5 импульсов, первую 6, вторую 7 и третью 8 линии связи, преобразователь 9 сигналов, со тоягций из ячеек 1О, каждая из которых одержит первый 11 и второй 12 датчики, ервый 13, третий 14, второй 15 и четверый 16 диоды, катушки 17 индуктивности дроссель) .

Арифметический блок (фиг. 2) содер сит элементы 18, 19 памяти и сумматор 20.

Устройство работает следующим образом.

В первый момент времени по команде формирователя 5 импульсов с выхода источника 1 тока вырабатывается импульс тока положительной полярности, который в теченис времени, определяемое временем перемагничивания катушки 17 индуктивности, 1!итки которой намотаны на сердечниках из железно;никелевых сплавов (пермаллоевых) с прямоугольной петлей гистерезиса, проходит через диоды 13 и датчики 11.,В этот же момент времени формирователь 5 импуль !ов подает импульс, разрешающий работу элементов 18 (фиг. 2), которые запоминают )адения напряжений на входе линии связи, вызванные прохождением импульса тока положительной полярности в первый момент времени.

По завершении переходного процесса в . дросселях 17 (по окончании процесса перемагничивания) указанные дросссли входят в насыгцение, и их полные сопротивления ollределяются только активным сопротивлением обмоточных проводов. Выбирая минимальное сопротивление для нижней границы диапазона изменения измеряемого параметра датчиков 11, сопротивлением обмоток дросселей можно пренебречь либо исключить влияние их на результаты измерений, учитывая при градуировке устройства. При насыщении дросселей ток источника 1 тока практически весь протекает через диоды 14 и дроссели 17.

По окончании первого такта измерения вычислительное устройство каждого из решающих узлов производит операцию вычитания напряжений на катушках 17 индуктивIlocTH 10 и после окончания переходного процесса.

Полученные напряжения не содержат нсинформативных параметров, вызванных на5

10 15

35 личием канала связи (сопротивлением линии связи) ЭДС помехи, считая, что за такт измерения сопротивлений датчиков !1 ЭДС на.водки и ЭДС поляризации не изменяются.

С выходов блоков 2 напряжения, пропорциональные сопротивлению измеряемых датчиков, поступают на выходы преобразователей 3, с выходов которых поступают на входы блоков 4, где отображаются либо в единицах измеряемого параметра, либо в единицах сопротивления. Затем по команде формирователя 5 импульсов источник 1 тока вырабатывает импульс тока отрицательной полярности, который, пока дроссели 17 находятся в состоянии перемагничивания, проходит через диоды 16 и датчики !2.

По окончании второго такта измерения сумматоры 20 каждого из,блоков 2 производят операцию вычитания, и напряжение на их выходах будет равно разности напряжений на катуlllKp. 17 индуктивности до и после окончания переходного процесса.

Полученные напряжения не содержат неинформативных параметров. вызванных начинанием линии связи. С выходов сумматоров 20 блоков 2 напряжения, пропорциональные сопротивлению измеряемых датчиков, поступают на выходы преобразователей 3, с выходов которых поступают на входы блоков 4, где отображаются либо в единицах измеряемого параметра, либо в единицах сопротивления.

Таким образом, технико-экономическим преимуц еством устройства по сравнению с прототипом является увеличение информативности за счет измерения сопротивления шести резистивных датчиков, а также физических величин, преобразуемых в изменение активного сопротивления (температура, давление, расход, диаметр скважины, электропроводность скважинной жидKocTH и т. и.) или приращения физических величин.

1. Устройство для измерения сопротивления датчиков глубинных параметров, содержащее формирователь импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом источника тока, первый и второй выходы которого соответственно через первую и вторую линии связи соединены с первым и вторым входами преобразователя сигналов, второй выход формирователя импульсов соединен с первым входом арифметического блока, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, отли làþè ååñÿ тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены группа арифметических блоков, группа аналогоцифровых преобразователей, группа блоков модификации и третья линия связи, второй и третий выходы формирователя импульсов соединены соответственно с первыми входами арифметических блоков группы и вто!

399647 к2

К2

Составитель В. Бородин

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор 51. Пилипенко

3а каз 2325/44 Тираж 607 Г1одписпое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам из<>брстений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи ииб., д. 4 5

Г!роизводственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгоро.l. x .I. 11росктнан. 4 рыми входами всех арифметических блоков, первый выход источника тока соединен с третьим входом арифметического блока, первый выход формирователя сигналов через первый провод третьей линии связи арифметического блока соединен с четвертым и третьим входами первого арифметического блока группы, второй и последующие выходы формирователя сигналов через соответствующий провод третьей линии связи соединены с четвертым входом предыдущего и третьим входом последующего арифметических блоков группы, четвертый вход последнего арифметического блока группы подключен к второму выходу источника тока, выход каждого арифметического блока через соответствующий аналого-цифровой преобразователь соединен с входом соответствующего блока индикации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь сигналов состоит из ячеек, каждая из которых содержит датчики, катушку индуктивности и диоды, первый вывод первого датчика подключен к катоду первого диода, первый вывод второго датчика подключен к аноду второго диода, первый вывод катушки индуктивности подключен к катоду третьего и аноду четвертого диодов, аноды первого и третьего диодов и катоды второго и четвертого диодов первой ячейки объединены и являются первым

10 входом формирователя сигналов, вторые выводы первого и второго датчиков и катушки индуктивности последней ячейки объединены и являются вторым входом формирователя сигналов, вторые выводы первого и второго датчиков и катушки индуктивности каждой предыдущей ячейки объединены и подключены к объединенным анодам первого и третьего и катодам второго и четвертого диодов последующей ячейки и являются соответствующими выходами форми2ц рователя сигналов.