Инклинометр

 

0llHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Caes Советскиа

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.VII.1969 (№ 1346894/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.Х.1972. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 19.Х11.1972

M. Кл. Е 21Ь 47/02

G 01c 9/12

Комитет ло лолам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 622.241.7.05 (088.8) Автор изобретения

В. Ф. Иванников

Краснодарский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизики

Заявитель

ИНКЛ ИНОМЕТР

Изобретение относится к устройствам для измерения углов наклона скважин.

Известны инклинометры, включающие кор. пус, датчик азимута, выполненный в виде маятника и датчик угла отклонения от вертикали.

Предлагаемый инклинометр отличается от известных тем, что маятник датчика азимута снабжен постоянным магнитом и .подвешен перпендикулярно оси инклинометра в емкости, над которой расположен феррозонд. Это повышает точность измерений инклинометра.

На фиг. 1 изображена электрическая схема .предлагаемого инклинометра; на фиг. 2 инклинометр с датчиком угла отклонения и .датчиком азимута.

Датчик 1 угла отклонения от вертикали, через частотный преобразователь 2, конденсаторы 8 и 4, каротажный кабель 5, фильтр б, уси литель 7 и частотный детектор 8 подключен к регистратору.

Датчик азимута 9, KHíåìàòè÷åñêè соединенный с электродвигателем 10, через выпрями. тель 11, дроссель 12, каротажный кабель 5, фильтр 18 соединен с другим входом регистратора. Силовой блок 14 обеспечивает питание частотного преобразователя.

Датчик 1 угла отклонения от вертикали представляет собой герметичную емкость 15 (фиг. 2), на наружной поверхности которой установлена катушка 1б индуктивности. В полости емкости 15 помещен плоский поплавок

17, имеющий в центре одной стороны гнездо, в которое упирается центрирующая игла 18

5 с регулировочным винтом 19. С противоположной стороны закреплен отвес с балансирами

20. На поплавке установлено медное кольцо, образующее короткозамкнутый виток 21. EMкость 15 может иметь, например, шаровидную

10 форму, частично заполненную вязкой жидкостью.

Датчик азимута состоит из закрепленного на валу электропривода 22 феррозонда 28, соединенного с источником питания и с реги15 стратором, например, через коллектор 24. Под феррозондом установлен горизонтальный маятниковый механизм, помещенный в герме тичную полую емкость 25, например, цилиндрической формы, заполненную вязкой жид.

20 костью.

Маятниковый механизм состоит из установленной на подшипниках 2б вертикальной оси

27, соосной с валом электродвигателя 28, к

25 которой жестко прикреплен рычаг 29, несущий на свободном конце груз 80 с закрепленным на нем стержневым магнитом 81.

В качестве феррозонда может быть применен, например, дифференциальный феррозонд

30 с замкнутой магнитной цепью.

355338

Датчик 1 угла отклонения от вертикали с частотным преобразователем 2 и датчик азимута 9 с выпрямителем 11 и электродвигателем 10, а также силовой блок 14 питания размещены в корпусе инклинометра из антимаг нитного материала.

В рабочем положении феррозонд 28 с помощью электродвигателя 10 непрерывно медленно вращается, например, со скоростью

10 — 15 об1мин, реагируя на магнитное поле земли и поле магнита, укрепленного на маятнике.

За счет однополярного питания феррозонда (через диод) в момент совпадения продольной оси сердечника с направлением север — юг в выходной обмотке феррозонда в одном случае возбуждается максималы ая э.д.с., а в другом случае, при повороте на 180 — минимальная э.д.с. Таким образом Iipll вращении феррозонда регистрируется синусоидальная кривая с максимумами, соответствующими, например, направлению на север и минимумами, соответствующими направлению на юг,или наоборот. Это зависит от полярности включения диода.

При отклонении оси инклинометра от вертикали возникает момент вращения, заставляющий рычаг 29 с грузом 80, а следовательно, и с магнитом 81, переместиться в сторону наклона. При прохождении одного полюса феррозонда 28 над магнитом 81 в выходной обмотке его возникает приращение напряже-ния, а при прохождении другого полюса— уменьшение.

В целях демпфирования маятниковый меха. низм, следующий. за, направлением наклона инклинометра, помещен в емкость 25, заполненную вязкой жидкостью, например кремнийорганической жидкостью или трансформаторным маслом. Вязкость жидкости обеспечивает стабильность состояния маятникового механизма при толчках и вибрациях и исключает инерционное раскачивание. Так как относи10 тельная длина плеча рычага 29 большая, а трение в подпятниках незначительно, то маятниковый механизм имеет высокую чувствительность к отклонению инклинометра.

Выходные данные датчика угла отклонения

1S от вертикали определяются взаимным расположением катушки 16 индуктивности и короткозамкнутого витка (или плоского сердечника), закрепленного на поплавке 17. Поплавок следит за положением зеркала жидкости, на20 ходящейся в емкости 15 и является элементом, сохраняющим горизонтальность, а катушка 16 жестко соединена вместе с емкостью 15 с корпусом инклинометра.

25 Предмет из о бр ете ни я

Ин клинометр,,включающий корпус, датчик азимута, выполненный в виде маятника и датчик угла отклонения от вертикали, отличаю.30 бийся тем, что, с целью повышения точности измерений, маятник датчика азимута снабжен постоянным магнитом и подвешен перпендикулярно оси инклинометра в емкости, над которой расположен феррозонд.

25

21

Редактор С. Титова

Заказ 3936/5 Изд. № 1590 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр Сапунова, 2

Составитель И. Титова

Техред Е. Борисова

Корректоры: М. Коробова и Л. Корогод