Устройство для определения угла отклонения от вертикали

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NU

РЕСПУБЛИН

ГООУда ОТВ ННИЙ ИОМИТКТ СССЕ

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

R, r-.. °t ( »"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *ВТОРСМОМЪ СВИДВТЮТ С ВЪ о

3 е

; ° (21 ) 3455644/18-10 (22), 21.06.82 (46 ) 30. 09. 83. Бюл. Р36 (72) Е.A. Салов, P.È. Кривоносрв и Р.И. Ахметдинов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт не тепромысловой геоФиэики (53) 528.541(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 251840, кл. G 01 С 9/12, 26.01.68, 2. Авторское свидетельство СССР

В 353139, кл. 6 01 С 9/12, 30.06.81. (прототий), „.ЯЦ„„и 070 A (54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДНЯ СГРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ОТКЛОНЕКИЛ ОТ BEPTHKAJIH содержащее корпус,. закрепленный на нем злектромагнк-.íûé преобразователь угла на вал*у которого укреплен маятник, а также деыфирующее приспособление, с т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, маятник выполнен в виде расположенной соосно с валом полой цилиндрической рамки с эксцентричным грузом, а де.йнрующее приспособление выполнено в ниде полого цилиндра, охватываю его с зазором маятник H прикрепле ;..ного к корпусу с помощью упругих элементов.

1044979

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения зенитного угла скважин.

Известны устройства для определения угла наклона, содержащие чувствительный элемент-маятник, укрепленный на карданном подвесе на верхней крышке корпуса, потенциометрические преобразователи, укрепленные на корпусе датчика, щетки которых укреплены на маятнике, и демпфирующее устройство, расположенное в нижней части корпуса и выполненное в виде электромагнита, якорь которого совершает возвратно-поступательное 15 движение и периодически воздействует на груз маятника 5 1).

К недостаткам указанных устройств относятся сложность его конструкции связанная с наличием электромагнита, э0 необходимостью обработки груза маятника и якоря электромагнита в форме выпуклой и вогнутой сферической поверхности, необходимость в дополнительном источнике питания и низкая д надежность, связанная с наличием периодически воздействующего.и значительного по величине усилия, создаваемого якорем электромагнита и воздействующего на карданный подвес маятника, что может быть причиной преждевременного выхода его из строя.

Наиболее близКим к предлагаемоМУ по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения угла отклонения or вертикали, содержащее электромагнитный преобразователь угла, укрепленный на корпусе устройства,.маятник с грузом, укрепленный на валу электро. магнитного преобразователя угла, при 40 этом маятник выполнен в виде электродвигателя с ротором-маховиком, который демпфирует ускорения маят" ника, возникающие во время движения датчика в скважине (2). 45

Недостаток иЗвестного устройства заключается в сложности конструкции, связанной с наличием электродвигателя, имеющего массивный ротор, для которого требуется трехфазный источ- 50 ник питання и надежный токоподвод через подвижный механический узел.

Кроме того., подвижный токоподвод создае дополнительное трение, что снижает чувствительность устройства 55

Наличие электродвигателя с массивным ротором гидродвигателя увеличивает также габариты устройства, что затрудняет применение его для измерения зенитного угла скважин, имеющих ограниченный диаметр, а также увели- 60 чивает его стоимость.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение его экономичности за счет уменьшения потребляемой электроэнергии. 65

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения угла отклонения от вертикали, содер жащем корпус, закрепленный на нем электромагнитный преобразователь угла, на валу которого укреплен маятник, а также демпфирующее приспособление, маятник выполнен B виде расположенной соосно с валом полой цилиндрической рамки с эксцентрич ным грузом, а демпфирующее приспособление выполнено в виде полого цилиндра, охватывающего с зазором маятник и прикрепленного к корпусу с помощью упругих элементов.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит электромагнитный преобразователь 1.у гла, выполненный в виде бесКонтактного синусно-косинусного трансформагора, прикрепленного к корпусу 2 с помощью хомута 3, маятник 4, состоящий .из полого цилиндра 5 с эксцентричным грузом 6 и укрепленный соосно с валом 7 электромагнитного преобразователя 1 угла, демпфирующее приспособление 8, состоящее из полого цилиндра 9, охватывающего с зазором цилиндр 5, трех пружин 10, расположенных под углом 120 друг к другу и прикрепленных каждая одним NOHlloM к цилиндру 9 а другим к корпусу 2, и трех амортизирующих прокладок 11, расположенных под углом 120" друг к другу и закрепленных на внутренней поверхности цилиндра 9.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении устройства от вертикали маятник 4 поворачивает вал

7 электромагнитного преобразователя

1. на угол, равный углу отклонения устройства от вертикали, при этом на

его выходе появляется электрический . сигнал, пропорциональный величине измеряемого угла.

При движении инклинометра в скважине устройство испытывает удары, под. действием которых маятник 4 и ци- линдр 9 начинают перемещаться до тех пор, пока цилиндр не войдет в соприкосновение с корпусом 2 и с одной из амортизирующих прокладок 11 и не затормозит движение маятника 4.

Так как зазор между маятником 4 и амортизирующими прокладками 11 имеет малую величину, то маятник 4 переместится за это время также на малую величину. При прекращении удара цилиндр 9 совершит несколько затухающих колебаний, демпфируя движение маятника 4 при возвращении его в вертикальное положение. Прп этом любой силе удара на маятник 4 со стороны цилиндра 9 действ с т тол»ко

1044979

Составитель Л. Колюбакина

Редактор A. Лежнина Техред H. Гергель Коррек "op О. Билак

Заказ 7533/38 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Г-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 усилие, возникающее при деформации демпфирующих прокладок 11.

Такое выполнение устройства позволяет значительно упростить его, так как сложный узел демпфирования содержащий электродвигатель (гидро- 5 двигатель), для .питания которого требуется дополнительный трехфазный источник питания, выполняется более простым, (для демпфирования используется энергия самого удара . Эконо !О мичность устройства повышается эа счет уменьшения потребляемой элект. роэнергии, стоимость уменьшается иэ-эа отказа от применения дорогостоящего гидродвигателя и трех- 15 фазного источника питания. Уменьшаются габариты как самого устройства, так .и скважинной части прибора, в которую входит и источник питания.

Исключается такой ненадежный узел, как подвижный токоподвод для питания электродвигателя через подвижный механический узел.

Преимущества предлагаемого устрой ства по сравнению с базовым, эа который принимается датчик зенитного угла инклинометра ИН1-721, заключаются н повьыении(производительности измерений кривизны скважины эа счет повьыения виброустойчивости устройства, что позволяет увеличить скорость измерения до 2000 м/ч (против

1000 м/ч базового образца), и упрощении конструкции устройства, так как не требуется демпфирующей жидкости, а следовательно, и герметизации корпуса.

Экономическая эффективность от внедрения гироскопического инклинометра ИН2-711, в состав которого входит предлагаемое устройство, составляет 48 тыс.руб. в год на один комплект, Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства, входящего в гироскопический инклинометр, сос- тавляет 10% от экономической эффективности инклинометра, т.е. 240 тыс. руб. в год.