Устройство для измерения перемещения реверсивно движущихся ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - поньшение точности измерений за счет исключе- Ч1ия погрешностей при изменении скорости движения изделий. Для точного промера ферромагнитного изделия с учетом величины базы при перемещении в одну h, или другую hj, сторону, что

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1453160 А 2 (51) 4 G 01 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (61) 998848 (21) 4290486/24-28 (22) 17.07.87 (46) 23.01.89. Бюл. N - 3 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) P.К.Керимов, Л.Ф.Крайзман, В.А.Степанян и А.П.Черняев (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свчдетельство СССР

В 998848, кл. G 01 В 7/04, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РЕВЕРСИВНО ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повышение точности измерений за счет исключе ния погрешностей при изменении скорости движения изделий. Для точного промера ферромагнитного иэделия с учетом величины базы при перемещении в одну h< или другую h сторону, что

1453160 оответствует спуску ферромагнитного зделия или его подъему, предвариельно определяют величины h, и hz u абирают их десятичный код программными позиционными переключателями

9-12 для h и 13 16 для hz. Через буферные элементы 17-22 или 23 и 24

С тремя устойчивыми состояниями на

ыходе коды подаются на один из разядных реверсивных счетчиков 25-27 и 28. В зависимости от состояния риггера 29 реверса, которое зависит т того, каким из элементов 2 или 3 читана метка с изделия, на элементы

7, 19, 21, 23 или 18, 20, 22, 24

Изобретение относится к измериельной технике H является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Р 998848.

Цель изобретения — повьппение точости измерений за счет исключения огрешностей при изменении скорости вижения изделий.

На чертеже представлена структур<ная схема устройства.

Устройство содержит элемент 1

Цанесения магнитных меток, элементы t и 3 воспроизведения, фазовые детекторы 4 и 5, реверсивный счетчик 6, элемент ИЛИ 7, формирователь 8 разнополярных импульсов, восемь программных переключателей 9-16, восемь буферных элементов 17-24 с тремя устойчивыми состояниями на выходе, четыре

1)азрядных реверсивных счетчика 25 ".

28, триггер 29 реверса, две схемы

30 и 31 задержки, триггер 32 включения, генератор 33 и три ключа 34-36.

Устройство работает следующим об- 25 разом.

При считывании с ферромагнитного

Изделия (каната) магнитной метки одним из элементов 2 или 3 воспроизведения она выделяется соответствующим фазовым детектором 4 и 5 и через

Элемент ИЛИ 7 поступает на формирователь 8, создающий в элементе 1 нанесения импульс тока на простановку

Очередной метки. Одновременно каждый

<. игнал с фазовых детекторов 4 и 5 яв- подается высокий или низкий потенциал. На установочные входы разрядных реверсивных счетчиков подается либо код h<, либо код h<. Высокий потенциал с выхода триггера 32 включения открывает ключ 34. Импульсы с генератора 33 поступают на тот вход реверсивного счетчика 6, для которого открыта цепь через один из ключей 35 или 36 триггером 29 реверса. Величина Ь, при перемещении вверх поступает в виде число-импульсного кода на суммирующий вход счетчика 6, а величина hz при движении вниз — на вычитающий вход счетчика 6. 1 ил. ляется управляющим для определения направления счета. По этим сигналам устанавливается то или иное состояние триггера 29 реверса, связанного через ключи 35 и 36 с реверсивным счетчиком 6. Для точного промера ферромагнитного изделия с учетом величины базы при перемещении в одну сторону h, или другую h, что соответствует спуску ферромагнитного изделия или его подъему, предварительно определяются величины h u hz.

Далее выбирается тщательно промеренный объект и перемещают на отмеренный интервал глубин вверх, а затем в противоположном направлении.

Перемещение объекта через талевую систему буровой преобразуется в скважине талевого каната с коэффициентом пересчета, зависящим от оснастки. Измерительная магнитная установка, содержащая элементы 1-3 нанесения магнитных меток и воспроизведения меток, устанавливается для измерения перемещения (каната). На него в процессе измерений наносятся магнитные метки, которые в зависимости от направления движения каната считываются либо верхним 2, либо нижним 3 элементами воспроизведения.

Если на интервале длины Н, отмеченном по длине трубы, на канате фиксируется К< меток при движении трубы вверх и К меток при движении трубы вниз, то шаг квантования при движе14531 нии в данном направлении п = Н/К,, а в противоположном n = H/Кz и нe зависит от величины передаточного отношения талевой буровой системы.

Погрешность измерения глубины при этом не превышает H/K а относительная погрешность величины 1/К. Если погрешность по глубине нормирована величиной 1 на интервале глубин Н, Н то К = — — . Например на Н = !000 м

У интервала глубин в промысловой геофизике допускается погрешность 1

1 м. Тогда К = 1000, т.е. доста- 1 точно сделать базу измерений перемещений равной 10-12 мм (при длине в среднем 12 м), чтобы обеспечить нужную погрешность при измерении общей глубины 0,17. В пересчете на длину каната с учетом оснастки талевой системы шаг составляет 100-120 мм. Таким образом, для фиксации длины мерной базы с точностью 0,17. нужна емкость счетчика, составляющая четыре 25 десятичных разряда. Определив величины шагов h u h, набирают их десятичный код позиционными переключателями 9-12 (для h,) и 13-16 (для hz) либо наоборот. На выходах позиционных Зо переключателей, образуется двоичный код каждого десятичного разряда. Двоичные выходы каждой пары позиционных переключателей, соответствующих одному разряду (9, t3 или 10, 14, или 11, 15, или 12, 16) через два буферных элемента с тремя устойчивыми состояниями на выходе (17, 18 или 19, 20, или 21, 22, или 23, 24) подаются на один из разрядных реверсивных счет- 4о чиков (25 или 26, или 27, или 28).

В зависимости от состояния триггера 29 реверса, которое зависит от того каким из элементов 2 или 3 считана метка с каната, т ° е. в зависимости от направления перемещения, на одну группу элементов 17, !9, 21, 23 или 18, 20, 22, 24 подается высокий потенциал, а на другую — низкий. Тогда на установочные входы Д1-Д4 ревер-50 сивных счетчиков 25-28 передается либо код h (в этом случае выходы элементов 17, 19, 21, 23 повторяют двоичный код на элементах 9-12, а на выходах элементов 18, 20, 22, 24 бесконечно большое сопротивление, т.е. они отключены от счетчиков 25-28), либо код Ь, когда отключены элементы 17, 19, 21, 23, а включены элементы 18, 60

20, 22, 24. Одновременно с подачей сигнала метки, считанной с каната на триггер 29 реверса, она поступает через схему 30 задержки на синхрони-, зирующий вход счетчиков 25-28 и фиксируется двоичной код на их входах

Д1-Д4. Время задержки элемента 30 выбирается большим времени срабатывания триггера 29. Затем тот же сигнал, пройдя через схему 31 задержки, опрокидывает триггер 32 включения. Время задержки элемента 3! выбирается большим, чем время фиксации кодов в счетчиках 25-28. Высокий потенциал с выхода триггера 32 открывает ключ 34, и импульсы с генератора 33 поступают на тот вход реверсивного счетчика 6, для которого открыта цепь через один из ключей 35 или 36 триггером 29 реверса.

Таким образом, величина h, соответствующая величине мерной базы при перемещении вверх и набранная позиционными переключателями 9-12, поступает в виде число-импульсного кода на суммирующий вход счетчика 6, а величина h при движении вниз (переключатели 13-16) — на вычитающий вход счетчика 6. Счетчики 25-28 соединены между собой последовательно, причем вычитающий вход первого (28) иэ них (младший разряд десятичного кода) соединен с выходом того же ключа 34, что и счетчик 6, а выход последнего (старший разряд) 25 подан на установочный вход триггера 32 включения.

Импульсы, заносимые в счетчик 6 одновременно, вычитаются из содержимого счетчиков 25-28. Как только в них установятся нули, то низким потенциалом с выхода (« О) счетчика 25 опрокинется триггер 32 включения и закроет ключ 34. Таким образом, в счетчик

6 последовательно и в зависимости от направления перемещения заносятся коды h< и h

Процесс измерения продолжается при любом количестве шагов при реверсивном движении талевого каната. Таким образом, удается точно учитывать разницу в размерах мерных баз при реверсе и величины этих баз. Они, например, могут быть выражены в метрических единицах и результат измерений перемещений может быть непосредственно выведен на табло индикации, а также выделены любые требуемые интервалы глубин для целей уп145316Î

Фрмула изобретения

Составитель Л.Крюкова

Редактор Н.Бобкова Техред N.Äèäûê Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7267/33 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 растления или регистрации путем использования соответствующих отводов от реверсивного счетчика 6. Импульсньп генератор 33 используют в качест5 ве опорного, он соединен с управляющи1ии входами фазовых детекторов 4 и

5 и элементами 2 и 3 воспроизведения.

Устройство для измерения перемещен реверсивно движущихся ферромагнитнь изделий по авт. св. и 998848, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено восемью программныпереключателями соответств нно соединенными с ними восемью б ферными элементами с тремя устойч выми состояниями на выходе, послед вательно соединенными четырьмя разр дными счетчиками, триггером реверс, последовательно соединенными перв и и второй схемами задержки, тригг ром включения, генератором и тремя к почами, выход первого ключа соединен с вычитающим входом первого pasрядного реверсивного счетчика и первыми входами второго и третьего клю- gp

1ей, выходы которых соответственно соединены с суммирующим и вычитающим ходами реверсивного счетчика, выход первого разрядного реверсивного счетчика соединен с R-входом триггера включения, S-вход которого соединен с выходом второй схемы задержки, а выход — с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с первым вьгходом генератора, второй выход которого соединен с входами элементов воспроизведения, вторые выходы которых предназначены для соединения с нулевой шиной, выходы первого и в-орого фазовых детекторов соответственно соединены с R- u S-входами трчггера реверса, прямой выход которого соединен с вторым входом третьего ключа и четырьмя входами первого, третьего, пятого и седьмого буферных элементов с тремя устойчивыми состояниями на выходе, четыре выхода которых соединены на выходе с четырьмя установочными входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого разрядных реверсивных счетчиков, инверсный выход триггера реверса соединен с вторым входом второго ключа и четырьмя входами второго, четвертого, шестого и восьмого буферных элементов с тремя устойчивыми состояниями на выходе, четыре выхода которых соединены с четырьмя установочными входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого разрядных реверсивных счетчиков, синхронизирующие входы которых соединены с выходом первой схемы задержки, третий выход генератора соединен с вторым входом первого ключа, а вторые входы фазовых детекторов объединены.