Устройство для телеизмерения скважинных параметров

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 >935605

Союз Советских

Социалистических

Ресублин (61) Дополнительное к авт. свиа-ву У 51< 33 (22) Заявлено 14. 03. 77 (21) 2462970/18-09 с присоединением заявки М (51)М. К,«.

Е 21 В 47/12/)

G 08 С 19/12

Гююудюрстюапвб кюи«тет

СССР ао аюлюи «зююрете«««

«открыт«« (23) Приоритет

Опубликовано 15. 06. 82. Б1оллетень М 22 (53} УДК622. . 241(088. 8) Дата опубликования описания 16. 06. 82 (72) Автор изобретения

Н. Н. Гринченко (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯ СКВАЖИННЫХ

ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к телеме- ханике, в частности к устройствам передачи сигналав по проводам электрической сети переменного тока и используется для образования канала связи при измерении различных пара5 метров в процессе бурения скважин электробуром.

По основному авт. св. 1т 519533 известно устройство для телеизмере1О ния скважинных параметров, которое содержит приемный и передающие блоки, а †.акже линию связи (токоподвод). Приемный блок с измерителем временных интервалов подключен через

15 фильтр к токоподводу. Передающий блок содержит коммутирующий узел, включенный в разрыв одного из проводов токоподвода и выполненный в виде встречно-параллельного соединения диода и тиристора (1).

Устройство снабжено ключом и делителем частоты импульсов, вход которого подключен параллельно коммутирующему узлу, а выход — ко входу ключа, который соединен с управляющим электродом тиристора.

К недостаткам этого устройства следует отнести отсутствие в нем автоматической подстройки и выбора времени, на которое отключается коммутирующим узлом нагрузка, из условия максимального отношения сигнал/ помеха в линии связи с учетом переменных параметров нагрузки или силовой сети, которые изменяют величину затухания сигнала, что снижает точность измерений.

Этот недостаток особенно сказывается при использовании устройства для образования канала связи по .силовому кабелю, длина которого изменяется в широких пределах в процессе бурения скважины электробуром.

В известном устройстве время отключения коммутирующим узлом нагрузки устанавливается постоянным.

При уменьшении этого времени умень9356О5

zo ао

55.шается величина сигнала, а при через- мерном увеличении этого времени, например,, до половины периода промышленной частоты ухудшается качество электроэнергии, подводимой к нагрузке, особенно ври частоте сигналов телемеханики, близкой к промышленной частоте.

Цель изобретения — повышение точности измерений устройства за счет увеличения отношения сигнал/помеха в линии связи путем автоматического выбора времени отключения коммутирующим узлом нагрузки в условиях переменных параметров силовой сети.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для тепеизмерения скважинных параметров введены блок включения коммутирующего узла и конденсатор, причем вход блока включения коммутирующего узла и вход делителя частоты подключены через конденсатор параллельно коммутирующему узлу, а выход блока включения коммутирующего узла соединен с дополнительным входом коммутирующего узла, причем дополнительный выход блока включения коммутирующего узла соединен с соответствующим проводом токопровода, при этом блок включения коммутирующего узла содержит мостовую схему, образованную тремя резисторами и конденсатором, и элемент сравнения, причем первая точка первой диагонали мостовой схемы соединена соответственно с первым входом элемента сравнения и является допол" нительным выходом блока включения коммутирующего узла, а вторая точка первой диагонали мостовой схемы является входом блока включения коммутирующего узла, первая точка второй диагонали мостовой схемы соединена с первым выходом элемента сравнения, вход которого соединен с второй точкой второй диагонали мостовой схемы, а второй выход элемента сравHGHNFI является выходом блока включения коммутирующего узла.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства для телеивмерения скважинных параметров.

Устройство содержит на-приемной стороне измеритель 1 временных интервалов и фильтр 2, подключенный к токоподводу электробура 3, на передающей стороне - комму гирующий узел 4, включенный в разрыв одной из фаз из встречно-параллельного соединения диода и тиристора; делитель

5 частоты импульса .с коэффициентом деления, зависящим от контролируемой величины; ключ 6; блок 7 включения коммутирующего узла; разделительный конденсатор 8; элементы мостовой схемы; резистор 9; конденсатор 10 и резисторы 11 и 12; элемент сравнения 13; элемент сравнения 13 может быть выполнен, например, на транзисторе, эмиттер которого подсоединен к общей точке резисторов 11 и 12, а база - к делителю напряжения, включенному параллельно резистору 9, коллектор этого транзистора через усилитель подключен к управляющему электроду тиристора коммутирующего узла 4. Питание передающей части устройства осуществляется от источника 14.

Устройство работает следующим образом.

С включением электробура 3 на коммутирующем узле 4 присутствуют импульсы, длительность которых обусловлена углом открывайия тиристора, а амплитуда - напряжением питания .электробура 3, ЗДС вращения и Cos g

ЗО его двигателя, а также импедансами для прямой, обратной и нулевой последовательности системы питания электробура 3.

Передача информации осуществляется модуляцией частоты увеличения угла открывания тиристора коммутирующего узла 4. Увеличение этого угла осуществляется с помощью открывания ключа 6, который шунтируя цепь управления тиристора, обеспечивает его закрытое состояние. Открывание. тиристора происходит управляющим сигналом от блока 7 после формирования переднего фронта импульса на коммутирующем узле 4. Это приведет к отключению фазы электробура 3 на время формирования переднего фронта импульса на коммутирующем узле 4.

Ключ 6 открывается импульсами с выхода делителя 5, коэффициент деления которого зависит от кон тролируемого параметра. На вход делителя

5 и блока 7 поступают импульсы с коммутирующего узла 4.

При уменьшении крутизны переднего фронта импульса на коммутирующем узле 4, уменьшается напряжение на резисторе 9 дифференцирующей RC-це9356. пи по сравнению с напряжением на ре-, зисторе 11, и на выходе элемента сравнения 13 формируется импульс напряжения, который переводит тиристор коммутирующего узла 4 в проводящее s состояние.

Таким образом, на коммутирующем узле 4.среди небольших по амплитуде импульсов с промышленной частотой присутствуют информационные импуль- 10 сы большой амплитуды, временной интервал между которыми пропорционален контролируемой величине, а длительность которых соответствует их переднему фронту. 1S . Импульсы с коммутирующего узла l по. токоподводу.электробура 3 через фильтр 2 поступают в измеритель 1 временных интервалов.

Введение в устройство блока 7 20 включения коммутирующего узла 4 с йредложенными связями обеспечивает минимальное и достаточное .время отключения фазы для участия в формировании переднего фронта импульса всех 2$ свободнь1х периодических составляющих переходного процесса, включая и первую гармонику собственных колебаний системы питания электробура 3.

Периодическое увеличение времени З0 отключения фазы нагрузки приводит к образованию переходного процесса, содержащего более низкочастотные гармонические составляющие, которые имеют меньшее затухание в силовой сети и легко могут быть приняты приемным устройством, что повышает точность .измерения параметра.

Формула изобретения

1. Устройство для телеизмерения скважинных параметров по авт. св.

05 6 519533, о т л и ч a e щ e e c я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены блок включения коммутирующего узла и конденсатор, причем вход блока включения коммутирующего узла и вход делителя частоты подключены через конденсатор параллельно коммутирующему узлу, а выход блока включения коммутирующего узла соединен с дополнительным входом коммутирующего узла, причем дополнительный выход блока включения коммутирующего узла соединен с соответствующим проводом токопровода.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок включения коммутирующего узла содержит мостовую схему, образованную тремя резисторами и конденсатором, и элемент сравнения, причем первая точка первой диагонали мостовой схемы соединена соответственно с первым входом элемента сравнения и является дополнительным выходом блока включения коммутирующего узла, а вторая точка первой диагонали мостовой схемы является входом блока включения коммутирующего узла, первая точка второй диагонали мостовой схемы соединена с первым выходом элемента сравнения, вход которого соединен с второй точкой второй диагонали мостовой схемы, а второй выход элемента сравнения является выходом блока включения коммутирующего узла. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 519533, кл. E 21 В 47/12, G 08 С 19/12, 1974.

935605

I !

Заказ 175/35 Тираж 23

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитщь А. Панов

Редактор Л. Авраменко Техред M.Ðåéâåñ Корректор Н. Стец