Устройство для ориентирования датчиков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТИЕНТИРОВАНИЯ ДАТЧИКОВ, содержащее корпус, заполненный жидкостью и жестко соединенный с токосъемником, две поворотные рамки с эксцентричнюга грузами, на одной из которых установлен токосъемник , a на другой - датчик угла, электрически связанный с маломоментными спиргшьными токоотводами, при этом рамки установлены одна под другой и имеют опоры, жестко связанные скорпусом, отлич ающ е е с я тем, что, с целью повьнпения точности ориентирования, одна из рамок снабжена маятником, ось вращения которого расположена вьвпе и параллельно оси поворота рамки, a датчик установлен на маятнике.

91 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

WOW

РЕСПУБЛИК ае О1) gory Е 21 В 47/022

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и автаюснсмм c v — 1 (21) 3514884/22-03 (22) 29. 11. 82 (46) 15. 07.84. Бюл. В 26 (72) Г.Н.Ковшов, В.З.Ахметзянов и Т.С.Белова (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 622.242(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 332204, кл. Е 21 В 47/022, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

У 781329 кл. Е 21 В 47/022, f 979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ДАТЧИКОВ, содержащее корпус, заполненный жидкостью и жестко соединенный с токосъемником, две поворотные рамки с эксцентричными грузами, на одной из которых установлен токосъемник, а на другой — датчик угла, электрически связанный с маломоментными спиральная токоотводами, при этом рамки установлены одна под другой и имеют опоры, жестко связанные с корпусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности ориентирования, одна из рамок снабжена маятником, ось вращения которого расположена вьипе и параллельно оси поворота рамки, а датчик установлен на маятнике.

1 1102

Изобретение относится к промысло-. вой геофизике и может быть использовано для измерения азимута искривления скважины.

Известно устройство для ориепта5 ции датчиков, содержащее в заполнен- . ном жидкостью корпусе поплавковый маятник, рамку с датчиками и вилкой и контактную пару коллектор — токосъемник 1 °

Данное устройство характеризуется невысокой точностью измерения, поскольку имеет большое количество параэитных моментов трения, а именно две пары подшипников в карданном под!

5 весе, подшипник на маятнике, трение в контактной паре коллектор-токосъемник и другие псгрешности, связанные с изготовлением деталей устройства.

Наиболее близким к изобретению

20 является устройство, содержащее корпус, заполненный жидкостью и жестко соединенный с токосъемником, две поворотные рамки с эксцентричными грузами, на одной из которых установлен

25 токосъемник, а на другой — датчик угла, электрически связанный с маломоментными спиральными токоотводами, при этом рамки установлены одка под другой и имеют опоры, жестко связанные с корпусам Р23.

В данном устройстве исключено влияние моментов сухого трения, возникающих в узле токосъемника, на ориентирование в плоскость наклона рамки с датчиками, однако не исключены момен-35 ты от сил сухого трения, возникающие в опорах рамки. С изменением температуры плотность жидкости меняется и, соответственно, реакции в опорах рамки увеличиваются, а так как темпера- 40 тура в скважине меняется в. широком диапазоне (20-250 C), то в широком диапазоне меняются реакции в опорах рамки, и при малых углах наклона скважины это существенно влияет на 45 точность ориентирования датчиков.

Цель изобретения » повышение точности ориентирования.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для ориеитирования 50 датчиков, содержащем корпус, заполненный жидкостью и жестко соединенный с токосъемником, две поворотные рамки с эксцентричными грузами, на одной из которых установлен токосъем- 55 ник, а на другой - датчик угла, электрически связанный с маломоментными спиральными токоподводами, при

916

2 этом рамки установлены одна под другой и имеют опоры, жестко связанные с корпусом, одна из рамок снабжена маятником, ось вращения которого расположена выше и параллельно оси поворота рамки, а дачтик установлен на маятнике. ./

На чертеже представлена кинематическая схема устройства для ориентирования датчиков.

В подщипниках 1, жестко закрепленных в корпусе, установлена рамка 2 с эксцентричным грузом 3, с рамкой 2 жестко связаны упор 4 и коллектор 5 токосъемника 6, жестко связанного с корпусом, в подшипниках 7 установлена рамка 8 с эксцентричным грузом 9. На рамке 8 жестко закреплена планка 10. В рамке 8 в подшипниках 11 установлена рамка 12 е эксцентричным грузом 13> в рамке 12 в подшипниках 14 установлен маятник 15 с грузом 16, на маятнике 15 жестко закреплен датчик азимута 17. Электрическая связь между рамками 2 и 8 осуществляется при помощи гибкого маломоментного токоподвода 18.

Иэ приведенной кинематической схемы видно, что точность установки рамки 12 не зависит от зенитного угла. Устанавливающий момент поплавковой рамки Й изменяется по закону

М = А в3пО, где 8 — зенитный угол

А — коэффициент пропорциональности.

Соответственно, точность установки рамки 8 изменяется по такому же закону, она будет максимальной при О =

= 90 и минимальной при 9 О. Маят-. ник 15 позволяет компенсировать не-

,точность установки рамки 8 в плоскость наклона и, соответственно, увеличить точность установки датчика азимута 17 в плоскость горизонта.

Маятник 15 имеет ограниченный угол поворота, в пределах .неточности установки рамки 8, поэтому ось вращения маятника 15 расположена в верхней точке, а груз 18 — в нижней точке рамки 12 (в пределах габарита рамки 12)., акое исполнение маятника 15 позволяет получить максимальное плечо 1 и максимально возможный устанавливающий момент при минимальном диаметре устройства.

Устройство для ориентирования датчиков работает следующим образом.

При отклонении корпуса прибора, от вертикали на зенитный угол поплавковая рамка 8 под действием груза 9

1 1.02916 устанавливается в плоскость наклона с какой-то погрешностью 8Y . PaMка 12 под действием груза 18 устанавливается по вертикали (погрешность установки рамки определяется качеством подшипников 11 и не зависит от величины зенитного угла). Маятник 15 вместе с закрепленньм на нем датчи ком азимута 17 под действием груза 16 устанавливается по вертикали, компен-1О сируя погрешность установки dV рамки 8. Поплавковая рамка 2 под действием груза 3 также устанавливается в плоскость наклона с погрешностью, не превышающей +90 . Электрические 1 о ются на коллектор 5 токосьемкика 6 через гибкий токоподвод 18.

Предлагаемое устройство. позволяет разработать инклинометр непрерывного действия малого диаметра для исследования геофизических скважин. Эксплу1 атация такого инклинометра сократит время инклинометрирования скважины почти втрое по сравнению с существукщими инклинометрами точечного Hs мерения. В сравнении с прототипом отпадает необходимость в применении гибких токоподводов и коллекторной рамки, обеспечивая при этом экономию материалов и затрат труда на изготовление, и, самое главное, повышается точность ориентирования датчиков при малых углах наклона скважины и, следовательно, повышается точность измерения ориентирования скважины в пространстве.

1102916

Составитель И.Каэбачинская

РедактоР Т.Парфенова Техред Ж. Кастелевич Корректор Б.Бутяга

Заказ 4919/21 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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