Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки

 

Изобретение относится к смлоизмерительной технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения чувствительности. При набросе нагрузки на роторе 2 буровой установки меняется режим работы двигателя 1, что приводит к изменению температуры выхлопных газов в выхлопной трубе 3. Это приводит к изменению режиме теплообмена газового потока с термопарами 4 и 5, имеющими различную инерционность, что приводит к появлению на выходе встречно включенных термопар 4 и 5 разностной термоЭДС переходного режима, которая поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 15. Наброс нагрузки на роторе 2 приводит к скачкообразному изменению скорости вращения тахогенераторов 6 и 9, на входе интегрирующих цепей которых, включенных встречно, также появляется разностное напряжение переходного режима, так как постоянные времени интегрирующих цепей не одинаковы. На выходе операционного усилителя 15 получают выходное напряжение, пропорционгзльное динамической составляющей крутящего момента . 1 ил. + |(Л ю ел ел VJ

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5:)5 6 01 L 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

П ИГКНт СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744327/10 (22) 19.06.89 (46) 30.11.91, Бюл. М 44 (71) Ухтинский городской центр научно-технического творчества молодежи (72) Б.А.Перминов и В.В.Сабов (53) 583.791(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1580187, кл. G 01 L 3/10, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА РОТОРЕ БУРОВОЙ

УСТАНОВ КИ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.

Цель изобретения — повышение точности зэ счет увеличения чувствительности. При набросе нагрузки на роторе 2 буровой установки меняется режим работы двигателя 1, . что приводит к изменению температуры вы„, Я3„„1695157 А1 хлопных газов в выхлопной трубе 3. Это приводит к изменению режиме теплообмена газового потока с термопарами 4 и 5, имеющими различную инерционность, что приводит к появлению на выходе встречно включенных термопар 4 и 5 раэностной термоЭДС переходного режима, которая поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 15. Наброс нагрузки на роторе 2 приводит к скачкообразному изменению скорости вращения тахогенераторов 6 и 9, на входе интегрирующих цепей которых, включенных встречно, также появляется разнсстное напряжение переходного режима, так как постоянные времени интегрирующих цепей не одинаковы. ha выходе операционного усилителя 15 поскучают выходное напряжение, пропорциональное динамической составляющей крутящего момента. 1 ил.

1695157

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности. в частности при проведении работ разведочного бурения скважин.

Цель изобретения — повышение точности за счет увеличения чувствительности.

На чертеже представлено устройство.

Устройство содержит дизельный двигатель 1, ротор 2 буровой установки, выхлопную трубу 3, термопары 4 и 5, первый датчик

6 скорости (тахогенератор), конденсатор 7 первой интегрирующей цепи, регулируемое сопротивление 8, второй датчик скорости (тахогенератор} 9, конденсатор 10 второй интегрирующей цепи, регулируемое сопротивление 1 1, широтно-vlMfl) JlbcHbIM модулятор (ШИМ) 12, лампа 13 накаливания оптрона, фоторезистор 14 оптрона, операционный усилитель 15, ограничительное сопротивление 16 входа, сопротивление 17 смегцения, Двигатель 1 кинематически связан с ротором 2 буровой установки в его выхлопную трубу 3, помещены термопары 4 и 5, включенные встречно, а их свободные зажимы подключены к ограничительному сопротивлению 16 и корпусной шине прибора. Тахогенератор 6 кинематичесии связан с ротором 2, а его выход подключен к конденсатору 7 интегрирующей цепи и регулируемому резистору и, с помощью которого меняется постоянная времени цепи; тахогенератор 9 кинематически связан с ротором

2, а его выход подключен к конденсатору 10 второй интегрирующей цепи и регулируемому резистору 11. Выходы интегрирующих цепей включены встречно подключены к входу ШИМ 12, выход которого подключен к лампе 13 накаливания оптрона, à его фоторезистор 14 включен в цепь обратной связи операционного усилителя 15, к инвертирующему входу которого подключено ограничительное сопротивление 16, а к второму входу сопротивление 17 смещения.

Устройство работает следующим абразом.

При набросе нагрузки на роторе 2 буровой установки меняется режим работы двигателя 1, что приводит к изменению температуры выхлопных газов в выхлопной трубе 3, Скачкообразное изменение температуры в выхлопной трубе 3 приводит к изменению режима теплообмена газового потока с термопарами, имеющими различную инерционность, что приведет к появлению на выходе встречно включенных термопар, разностной термоЗДС переходного режима (динамической составляющей), которая поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 15. Наброс нагрузки на роторе 2 буровой установки приводит к скачкообразному изменению скорости вра5 щения тахогенераторов 6 и 9, на выходе интегрирующих цепей которых, включенных встречно, также появляется раэностное напряжение переходного режима, так как постоянные времени интегрирующих цепей не

10 одинаковы. Динамическая составляющая этого напряжения поступает на ШИМ 12.

Устройство, представляющее собой операционный усилитель 15, в цепь обратной связи которого включен фотореэистор 14, 15 управляемый лампой накапливания 13 оптрона, подключенной к выходу ШИМ 12, на который подается управляющее напряжение реализует операцию деления входного напряжения, подаваемого на операцион20 ный усилитель 15 на напряжение управления обратной связи, приложенное к ШИМ, Следовательно, на выходе операционного усилителя будет иметь выходное напряжение, пропорциональное динамической со25 ставляющей крутящего момента

Ео () = Ко Овых= Ко— и, 30 где Ко — коэффициент преобразвоания;

Eo — значение термоЭДС термопар в переходном режиме;

Uo — напряжение на выходе интегрирующих цепей в переходном режиме.

35 С помощью регулируемых сопротивлений 8 и 11 добиваются одинаковых динамических свойств трактов измерения, Таким образом, устройство позволяет полностью устранить переходный процесс и

40 постоянные составляющие параметров измерения на результат измерения, что позволяет сущесвтенно повысить точность измерения динамической составляющей переходного процесса. Точное знание дина45 мической составляющей переходного процесса позволяет оптимизировать режим бурения скважин, уменьшить износ породоразрушающего инструмента, увеличить скорость проходки скважин, исключить

50 предаварийные ситуации в процессе бурения;

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки. со55 держащее датчик скорости вращения рото-. ра буровой установки широтно-импульсный модулятор, к выходу которого подключен оптрон, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого подключен фоторе1695157

Составитель Т.Ишкова

Редактор А,Долинич Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 4155 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зистор оптрона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет увеличения чувствительности, в него введены второй датчик скорости, дизельныйдвигатель связанный с ротором буровой установки, две интегрирующие цепи с регулируемыми резисторами, связанными своими входами с выходами соответствующих датчиков скорости, и две встречно подклю-. ченные .термопары различной инерцион-. ности. установленные в выхлопной трубе дизельного двигателя и связанные выходами с инверсным входом операционного

5 усилителя, при этом первые выходы интегрирующих цепей включены встречно, а другие связаны с выходами широтно-импульсного модулятора, причем датчики скорости подключены параллельно.

Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для косвенного измерения внешнего нагрузочного момента электропривода постоянного тока и в целях коррекции электромеханической системы

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании и испытании электродвигателей , Цель изобретения - повышение точности измерения

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности, в частности, при проведении работ разведочного бурения скважин

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измрррния крутящего момента на а л л у Цель изобретения - пооышсниь точности изменения и упрощение констру цми При отключении ус

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента на вращающемся валу

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерения крутящего момента вихретоковым преобразователем

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в химической промышленности и других отраслях , где необходимо измерить момент вращения рабочих органов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения или регулирования крутящего момента в установках со значительными располагаемыми и потребляемыми мощностями, например, на морских судах для измерения крутящего момента на валах гребных винтов, на валах прокатных металлургических станов, на валах несущего ротора вертолета, на валу газоперекачивающего агрегата, на валу редуктора турбо-винтового авиационного двигателя и т.д

Изобретение относится к измерительной технике и может бытъ использовано для графического контроля характера неравномерности распределения в течение периода вращения крутящего момента активных и тормозящего момента пассивных вращающихся объектов

Изобретение относится к области измерений кутящих моментов на тормозном валу, а также углов рассогласования вращающихся валов и может быть использовано в следящих приводах, а также для измерений мгновенных значений крутящих моментов в фиксированных положениях вращающегося вала

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и используется для непрерывного бесконтактного измерения параметров вращающегося вала при определении эффективной мощности

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к рулевым приводам с сервомеханизмами в качестве устройства для бесконтактного измерения крутящего момента рулевого вала в системе управления электромеханическим усилителем руля

Изобретение относится к автомобилестроению и может использоваться в качестве датчика для бесконтактного измерения крутящего момента рулевого вала в системе управления электромеханическим усилителем руля

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к рулевым приводам с сервомеханизмами и может использоваться в качестве датчика для бесконтактного измерения крутящего момента рулевого вала в системе управления электромеханическим усилителем руля

Изобретение относится к технике измерения крутящих моментов между двумя соосными валами
Наверх