Термометр

 

O ll И С А H H K (il)917000

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Социалистических

Респубпнн (5t) Дополнительное к авт. свил-ву 1; 775636 (22) 3aasaeao 22. 04.80 (21) 2у1243у18 10 (51}М. Кл.

& 01 К 7/16 с присоелинениеаа заявки М—

Государстеанныб каинтет. СССР оо делан наабретеннй н открытий (23) Приоритет

Ф

Опубликовано 3р р3 82 Бюллетень М12 (53) УДK 536 ° 532 (088,8) Дата опубликования описания 30 . 03 . 82 (54) ТЕРМОМЕТР

Изобретение относится к измере= ниям глубинных параметров, функцией которых является приращение актив. ного сопротивления, например, дистанционного измерения температуры и расхода в скважинах с использованием одножильного бронированного кабеля.

По основному авт.св. М 775636 класса известен термометр, содер-. жащий термопреобразователь, бронированный кабель, блок управленйя, генератор опорной частоты, счетчик с цифровым табло, преобразователь напряжения в длительность импульсов, выход которого соединен с управляю= . щим входом вентиля, второй вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, а его выход соединен с входом счетчика, а также генератор импульсов тока, интегратор и два диода, при этом анод первого дио20 да и катод второго диода соединены с центральной жилой кабеля, подключенной к выходу генератора импульсов

Ф тока, входу блока управления и к входу интегратора соединенного своим выходом со входом преобразователя напряжения, а выход первого диода через термочувствительный резистор и анод второго диода через образцовый резистор подключен к броне кабеля,с которой соединены все блоки термометра, причем один выход блока управле-: ния соединен с входами генератора импульсов тока, и интегратора, а другой его выход подключен ко второму входу счетчика и второму входу преобра- . зователя напряжения, а также стробирующий блок, выход которого соединен с центральной жилой кабеля, а выходсо входами интегратора и блока управления Е1).

Однако устройство не обладает необходимой помехоустойчивостью вследствие влияния на канал связи помех стационарных электрических полей, а также имеет низкие эксплуатационные характеристики из-за размещения обФ

Оэ Т К„,+ 1 „, 1,,-1.-. Pj) (1 + < и "

R - текущее значение сопротивления термопреобразователя 5;

К

A - сопротивление линии связи;, К,Я„, Q4; В „, . - прямые сопротивления диодов 3, 4,15 и 16 при токе Кl, 3 91700 раэцового резистора в глубинной час ти 4

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и улучшение эксплуатации термометра за счет исключения образцового резистора из глубинной части.

Поста@ленная цель достигается тем, что в термометре образцовый резистор и два дополнительных диода включены щ между входом стробирующего блока и центральной жилой кабеля, причем анод первого дополнительного диода имеет общую точку с катодом второго и центральной жилой кабеля, а его катод че- д рез образцовый резистор подключен к аноду второго дополнительного диода и входу стробирующего блока. при этрм, анод второго из находящихся в глубинной части диодов подключен к броне кабеля, а выход блока управления соединен с управляющим входом стробирующего блока.

На фиг.l представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу термометра.

Термометр содержит генератор 1 импульсов тока, к одному иэ выходных зажимов которого подключена броня одного конца одножильного бронированного. кабеля 2, жила другого конца которого соединена с анодом диода 3 и катодом диода 4, при этом с катодом диода 3 соединен термочув35 ствительный резистор 5, второи зажим которого имеет общую точку с анодом диода 4 и броней второго конца кабеля 2. Второй выходной зажим источника тока имеет общую точку с образцовым

4а резистором 6. Один вход интегратора 7 имеет общую точку со входом блока 8 управления, один иэ выходов которого связан со входом генератора импульсов тока вторым входом интегратора и ъ

45 управляющим входом стробирующего бло" ка, а второй — с одним иэ входов преобразователя напряжения в длительность импульсов 9, второй вход кото" рого подключен к выходу интегратора. а выход - к управляющему входу венти" Е ля 10, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты

11, а выход подключен к первому входу счетчика 12, второй вход которого имеет общую точку со вторым вы;ходом блока управления,а выход под" ключен, к цифровому табло 13. Вход стробируюшего блока 14, второй вы0 4 ходной зажим генератора импульса тока 1, первый вывод образцового резистора 6 и анод диода 15 образуют общую точку, а катод диода 15 и анод диода 16 соединены с броней кабеля, причем катод диода 16 соеди" нен со вторым выводом образцового резистора 6. Выход стробирующего блока соединен с общей точкой первого входа интегратора и входа блока управления. Источник 17 ЭДС является эквивалентом действия помехи на канал связи.

Устройство работает следующим об разом.

Цикл измерения включает четыре такта. Генератор импульсов вырабатывает прямоугольные разнополярные импульсы тока равной длительности, но различной амплитуды - 1 и Кl, (К > 1

В момент времени 4ь блок 8 управления вырабатывает импульс управления (диаграмма 2а), который фронтом устанавливает на нуль интегратор 7, а срезом в момент tq запускает генератор

1 тока, который формирует серию из двух прямоугольных двухполярных импульсов тока, амплитудой Кl и 1 (диаграмма 2Ци длительностью 2 ь . Положительные импульсы тока проходят через диод 15, кабель 2, диод 3 и резистивный термопреобразоватвль 5, а отрицательные импульсы длительностью

1 проходят через кабель 2, диод 4, диод 16 и образцовый резистор 6.

При этом на вход стробирующего блока -

14 подаются импульсы напряжения (диаграмма 26), которые выражаются формулами

0 - КiЯ Р„,+р qt) +g („) 917000

В момент Ф окончания второго отрицательного импульса тока, блок

8 управления вырабатывает импульс, управления диаграмма 2е), который .фронтом устанавливает на нуль счет" чик 12, а срезом в момент t> запусI кает преобразователь напряжения в длительность импульса 9, который формирует импульс (диаграмма 2м)длительностью Т, йропорциональной напряжению на выходе интегратора, открывающий вентиль 10. Затем это время с генератора опорной частоты 11 через открытый вентиль 1О на вход счетчика 12 поступает N импульсов. При этом число на цифровом табло 13 со.ответствует измеряемой температуре " л "z к.з " л 1 у !4 9 = +

К2 К Тл I >Q =

-где - температурный коэффициент резистивного термопреобразователя 5;

Кл, К2, К5- масштабные коэффициенты преобразователя

9, стробирующего блока 14 и интегратора 7 соответственно;

f — частота генератора

30 Опорной частоты . 1 1

В предлагаемом термометре устраняется влияние на точность измерения активной и реактивной составляющих сопротивления кабеля, а также влияние на канал связи стационарных электростатических полей, что позволяет проводить измерения в необсаженных скважинах. Исключение из глубинной части образцового резистора значительно упрощает операцию уста-! о новки начала диапазона измерения и тарировку прибора, поскольку в предлагаемом устройстве для изменения значения образцового резистора не требуется разборки глубинного снаряда как это имеет место в известном устройстве.

Вчл,R Rч .,Вчл — прямые сопротив-. ления диодов 3, 4, 15 и 16при токе 1;

R сопротивление 5 образцового резистора 6;

Е ЭДС эквивалентного источника помехи; вызванной стационарными электрическими полями. уравнений (1) - (4) отращеуия сопротивления вателя 5, получим

Решая с носител термопр

25 Ó< 1 ч2. О >! I чл Ь2 =.0, va-Rvq= О; чз - К„ч = O

50 l т (a-л) 4Кь = Rq — Re

Складывая выражения (1) и (2), а также (3) и (4), получим ал ит = Z g,--a.) ктЛЧ„-а„ .Е. - „).2Е-, М ь - = т И -Ro) L(Rq,-R R — — Еч}. Е

Вычитая (6) из, 5), с учетом получим искомую зависимость 4. = 1 1- о = (Од+-О,л !.=4

-U5-O ) = f, 2 О„. =л

На выходе стробирующего б ока 14, (а значит и на входе., интеграто-, ра 7 и блока 8 управления)появится лишь неискаженная часть импульсов.

Длительности положительных и отрицательных импульсов на выходе стробирующего блока 14, равны, причем при поступлении на вход стробирующего блока второго двухполярного импуль.са сигналов, поступающим с блока

8 управления, производится инвертирование выходного напряжения стробирующего блока (диаграмма 2r).

Напряжение на выходе интегратора

7 (диаграмма 2g) пропорционально интегралу алгебраической суммы входного напряжения, умноженному на постоянный коэффициент, равный

Формула изобретения

Термометр по авт.св. Г! 775636 отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и улучшения эксплуатации термометра за счет исключения образцового резистора из глубинной части, образцовый резистор и два дополнительных диода включены между входом строби9170 рующего блока и центральной жилой кабеля, причем анод первого дополнительного диода имеет общую точку с катодом второго и центральной жилой кабеля, à его катод через образцовый резистор подключен к аноду вто рого дополнительного диода и входу стробирующего блока, при этом анод второго из находящихся в глубинной

00 8 части диодов подключен к броне кабеля, а выход блока. управления соединен с управляющим входом стробирующего блока.

Источники информации, :принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 775636, кл. б 01 К 7/16, 1979 (прототип) .

Ф.г

ВНИИПИ Заказ 1873/59 Тираж 883 Подписное

° Э P е ю в О е е Ф

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4