Телеизмерительная система для скважинных приборов

 

ТЕЛЕИЗМЕРОТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, включающая наземный пульт с источником переменного тока, выпрямителем переменного тока и измерительным элементом, одно проводную линию связи и скважинный прибор с источником света, диодами и приемником света, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности и надежности, скважинный прибор снабжен вторым приемником света , соединенным через диоды с первым приемником света в последовательную кольцевую цепочку, точка соединения диодов и точка соединения приемников света которой подключены к контактам источника света. 00 о СА5 00

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1086138

3(59 E 21 В 4?/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 е ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;" -/

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i (21) 3384697/22-03 (22) 20. 01. 82 (46) 15.04.84. Бюл. К 14 (72) Н.А. Бачманов; И.А. Бушигин, А.И. Воронцов, М.M. Козлов и М.Н. Рябинов (53) 622.241.7(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М - 772298, кл. E 21 В 47/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР ф 977743, кл. Е 21 В 47/02, 1981. (54)(57) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

ДЛЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, включающая наземный пульт с источником переменного тока, выпрямителем переменного така и измерительным элементом, однопроводную линию связи и скважинный прибор с источником света, диодами и приемником света, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повьппения точности и надежности, скважинный прибор снабжен вторым приемником света, соединенным через диоды с первым приемником света в последовательную кольцевую цепочку, точка соединения диодов и точка соединения приемников света которой подключены к контактам источника света.

1 1086

Изобретение относится к геологоразведочной технике и предназначено преимущественно для связи по однопроводной линии скважинных приборов с наземными пультами оптоэлектронных ориентаторов и инклинометров.

Известно устройство для передачи информации для оптоэлектронных ориентаторов и инклинометров 1 g.

Устройство содержит наземный пульт 10 с генератором разнополярных импульсов, диодами и элементами регулирования и измерения электрических пара. метров, а также скважинный прибор с приемником и источником света,диодами и оптическую маску (чувствительный элемент — маску).

Наземный пульт соединен со скважинным прибором однопроводной линией связи ° 20

Принцип работы устройства передачи информации для оптоэлектронных ориентаторов и инклинометров заключается в следующем.

Источник и приемник света с помощью разделительных диодов питаются разнополярными импульсами от генератора, что позволяет по однопроводной линии передавать электрическую энергию к источнику света и измерять силу тока, проходящую через светочувствительный слой приемника. Сила тока приемника зависит от освещенности фотослоя, которая, в свою очередь, зависит от положения чувствительного элемента-маски, что позволяет переда35 вать в наземный пульт измерительную информацию.

Устройство передает в наземный пульт значение величины силы тока, зависящее от величины угла ориен40 тации объекта в скважине.

Однако прибор характеризуется низкой точностью измерений, обусловленной зависимостью показаний от изменения питающего напряжения, от из45 менения параметров источника и приемника света и линии связи;низкой стабильностью показаний, обусловленной высокой чувствительностью устройства к электромагнитным помехам, возникающим в линии связи.

Известна телеизмерительная система для скважинных приборов, включающая наземный пульт с источником переменного тока, выпрямителем переменного тока и измерительным элементом, однопроводную линию связи и

138 з скважинный прибор с источником света, диодами и приемником света 21.

Недостатками системы являются низкая точность. измерения и надежность.

Цель изобретения — повьппение точности и надежности работы телеизмерительной системы.

Указанная цель достигается тем, что в телеизмерительной системе для скважинных приборов, включающей наземный пульт с источником переменного тока, выпрямителем переменного тока и измерительным элементом, однопроводную линию связи и скважинный прибор с источником света, диодами и приемником света, скважинный прибор снабжен вторым приемником света, соединенным через диоды с первым приемником света в последовательную кольцевую цепочку, точка соединения диодов и точка соединения приемников света которои подключены к контактам источника света.

На чертеже схематически изображена телеизмерительная система.

Устройство содержит наземный пульт 1, в котором расположен источник переменного тока (генератор разнополярных импульсов) 2, однак клемма выходной обмотки которого через регулятор тока 3 подключена к измерителю 4 постоянного тока, присоединенного к подвижному контакту потенциометра 5, неподвижные контакты которого через диоды 6 и 7 электрически связаны с линией связи 8, подключенной к скважинному прибору 9, к источнику света 10, включающему чувствительный элемент-маску 11, и к приемникам света 12 и 13, которые через диоды 14 и 15 соединены между собой в последовательную кольцевую цепочку, имеющую общую точку 16 соединения приемников света, подключенную к линии свяэи,и общую точку 17 соединения диодов, подключенную через колонну (землю) к другой клемме выходной обмотки источника переменного тока 2.

Телеизмерительная система работает следующим образом.

После подачи к источнику перементого тока 2 в выходной обмотке последнего появляется переменное напряжение, под действием которого в схеме течет переменный ток. Поток лучистой энергии от источника света 10 через прозрачную область (прорезь) эле1086

ВНИИПИ Заказ 2207!31

Тираж 564 Подписное

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

3 мента-маски 11 освещает приемники света 12 и 13.

При среднем положении подвижного контакта потенциометра 5 полупериоды переменного тока в цепи источника света равны и через измеритель 4 протекают одинаковые токи разного направления (стрелка прибора находится на нуле). Кроме того, переменный ток протекает по цепочке, составленной приемниками света и диодами, подключенной общей точкой 16 соединения приемников света к линии связи, а общей точкой 17 соединения диодов— к земле. Причем полупериод тока

15 одной полярности, протекающего через приемник света 12 и диод 14, может быть равным полупериоду тока другой полярности, проходящего через приемник света 12 и диод 15, или не равным. Поскольку эти токи протекают через измеритель 4 тока, то в первом случае стрелка измерителя 4 постоянного тока указывает нулевое значение. Такое состояние схемы достигается, например, при симметричном положении чувствительного элемента-маски 11 относительно приемников света, т.е. в том случае, когда их фоточувствительные участки освещены одинаково. Если же элемент-маска расположена ассиметрично относительно приемников света, то они освещаются по-разному, внутренние сопротивления приемников света раз35 ные, и через измеритель тока проте-. кают полупериоды тока разной величины и полярности,что вызывает отклонение стрелки прибора от нулевого положения. Направление отклонения стрелки от нулевого положения зависит от того, какой из приемников освещен больше. Величина протекающего в измерителе тока зависит от угла отклонения элемента-маски 11.

Так происходит преобразование положения чувствительного элементамаски в электрический сигнал и вывод измерительной информации на поверх носгь по линии связи провод-земля.

В системе .значительно снижены влияния различного рода помех и

138 4 переходных сопротивлений и утечек линии связи, так как они одинаково присутствуют в работе схемы при протекании каждого из полупериодов питающего тока и взаимно исключают друг друга из результатов измерения. Благодаря компенсационному способу преобразования относительного положения чувствительного элементамаски в электрический сигнал повьппается точность и надежность преобразо. вания и передачи измерительной информации.

Известно, что при погружении скважинного прибора в скважину изме. няются условия работы линии связи, источника света и фотоприемника.

В линии связи появляются электродвижущая сила поляризации, дополнительные сопротивления (утечки, сопротивление перехода и т.п.), из-за изменений температуры окружающей среды происходят неоднозначные изменения внутренних параметров источника света и фотоприемника. Все эти влияния в предложенной телеизмерительной системе поддаются исключению из результата измерения. Таким образом, система позволяет обеспечить скважинным измерительным приборам повьппе" ние точности и помехозащищенности.

Снижается влияние на точность измерения внешних условий (нестабильность параметров однопроводной линии связи изменения температур, нестабильности питающих напряжений и т.п.).

Коэффициент преобразования схемы при этом увеличивается при одновременном повьппении стабильности ее работы.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения обусловлена тем, что повьппение точности и надежности преобразования и передачи скважинной информации увеличивает достоверность геологической разведки, повышает точность определения пространственного положения рудного тела в земной коре, обеспечивает надежную работу скважинных измерительных приборов при минимальном количестве жил в кабеле.