Регистратор для записи кривых

 

Оп ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советокиа

Социал истическиа

Респу0лин

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42d, 3/20

5а, 18 30

Заявлено 23.VI.1964 (№ 907327i26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК6 01d

E 21Ь

УДК 550.839.002.54:622.

243.54.022.54 (088.8) Комитет по делам иаооретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 25Х.1966. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описашгя 9Х11.1966

J

P. Ф. Ч рй сова, /

Авторы изобретения

Л. И. Померанц, Г. И. Эпштейн, В. M. Бабукин, и P. Ф. Горчакова

Всесоюзный научно-исследовательский институт гео разведки

Заявитель

РЕГИСТРАТОР ДЛЯ ЗАПИСИ КРИВЫХ

ДИСКРЕТНО ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ГАЗОВОМ

КАРОТАЖЕ СКВАЖИН

Данное изооретение относится к устройствам для регистрации кривых измеряемых параметров.

Автоматические газокаротажные станции регистрируют кривь|е изменения параметров, измеряемых прн газовом каротаже скважин, в функции времени. Затем оператору станции приходится вручную строить кривые, показывающие изменение этих параметров в функции глубины скважины, Это требует значительного времени, создает возможность субьективных ошибок и, главное, затрудняет использование зарегистрированных кривых для оперативной интерпретации данных газового карота ка. Поэтому одной из важных задач,. возникающих при разработке автоматических газокаротажных станций, является задача регистрации всех параметров газового каротажа в функции глубин: в функции истинных глубин с учетом величины «отставания» (суммарные газопоказания, интенсивность люминесценции, физические свойства бурового раствора и т. п.), для которых глубина забоя скважины, показываемая глубиномером станции в момент регистрации значения параметра, не совпадает с глубиной, к которой это значение должно быть отнесено; в функции действующих глубин для параметров, связанных с режимом бурения скважины (скорость проходки, коэффициент разбавления, расход бурово2 го раствора и т. и.), для которых показания глубиномера в момент регистрации значения параметров совпадают с глубиной, к которой относится это значение параметра.

Регистратор данной конструкции предназначен для регистрации в функции глубины кривых дискретно измеряемых параметров.

Регистратор выполнен на базе общетехнического электронного самопишущего потенци10 ометра с приводом лентопротяжного механизма от электромагнитного шагового двигателя.

Для регистрации нескольких параметров применяется многоточечный электронный самопишущий потенциометр, для регистрации

15 одного параметра — одноточечный.

Регистратор позволяет производить регистрацгно практически неограниченного количества параметров в функции глубин, измеряемых дискретно через определенный шаг кван20 тования по глубинам, что достигается благодаря наличию в нем: а) командного прибора, включаемого по сип|алам действующих глубин н последовательно осуществляющего при переходе с од25 пой позиции на другую управление циклом работы датчиков, накапливающих информацию в течение шага квантования;

o) механизма задержки печати, выполненного в виде реле времени с синхронным элек30 тродвнгателем, фиксирующим на ленте, ам18235о

4 плитудное зна .ение параметра голько после обработки ег0 нуль-органом потенциометра; в) обрятнои электромеханической связи, выпоI(ICIII(o?(ь виде группы контактов на собачке храповнкя, связанного т(ггой с механизмом печати, н обеспечивающей включение шяI oBoI искателя только после срабатывания механизма печати потенцнометря.

Ня чертеже показана электрокннсмятнческая схема данного регисгряторя в случае, когда одним регистрирующим прибором должна производиться регистрац!гя в функции глубин кривых нескольких параметров, измеряемых дискретно через определенный шяг квантования по глубш!е. Регистратор выпо Iнен в виде мно! оточечного электронного самопишущего потеицнометра с нуль-органом обычного типа, балансирным э. (сктродвигателем 1, перемещающим многоточечную каретку 2, лентопротяжным механизмом, выполненным на ведущем барабане 8, ось которого 4 связана через хряповое устройство 6 и шестерни 6, 7 н 8 с электромагнитным шаговым дш(гятелем 9 н мехянпзмоit управлс(шя печатью с усгройством для 33держки мехяннз;i3 печати.

Устро?lство дл5! Зядср?! 1 .и меxnIIII35(3 печати приводится от синхронного электродвигателя 10 и включает ось 11, на которой размещены: шестерня 12 с двухзубым храповнком18, кулачком 14, собачкон 16, прижатой к хряповику 18 пружиной (на черте>ке lie показана), кулачки 16, 17 и 18, траверса 19, ня которой укреплены вилка 20 и качалка 21 с роликом

22. Вилка 20 посажена на оси 28. Вкгпочение механизма задер>кки производится с помощью электромагнита 24 с флажком 26.

На входе потенциометра рnç;Iåii(å((коммутатор 26.

Для управления циклом измерения и регистрации параметров регистратор снабжен командным пр?(бороз(, собранным 113 ш;!гово(! искателе 27, который в начале измерений с помощью кнопки 28 (или автоматически) устанавливается в исходное положение. Для подачи импульса на шаговый искатель 27 вмомент печати применена система механической обратной связи, которая выполнена в виде контактов 29 на собачке 80 храповика 81, связанного тягой 82 с механизмом печати. Такал система обеспечивает очередное включение шагового искателя 27 только после срабатыгания механизма печати. Для облегчения привязки реГнстр?(рую(ых параметров к г, i):Î?(((c и нанесения на ленту 88 меток глубин через выбранный шаг квантования по глубине в регистраторе имеется отметчик меток глубин

84. Для измепеш(я шага квантования по глубинам (Н„.=0,25, 0,5 пли 1 л) служит переключатель 86, так как величина шага квантования по глубинам может быгь различной, нес бходнма пересчетная схема, обеспечиваю5 щая пересчет сигнала глубин в отношении —.

Н,,В данном регистраторе эта пересчетняя снстема представлена кулачком 86 с контактной группо" 87.

Устройство работает следующим образом.

Допустим регистрируются в функции глубины параметры, связанные с режимом бурения скважины: время бурения одного метра сквя1 жнны TI — —, коэффициент рязоавления L, U; расход бурового раствора на выходе скважн10 ны Q „„,,,,которые определяются дискретно датчиками, работающими по схеме накопленнч информации за тот ке шаг квантования по глубине H„, через который производится регистрация измеряемых параметров, или через какой-либо постоянный шаг квантования по времени Т, который должен быть меньше минимального времени T„„, бурения интервала Н,, Т„„. Т(Т„„.Для снят?(5(показаний с такого датчика его надо предварительно включить и после снятия показаний сбросить на нуль и запустить на следующий цикл измерения. В начале измерений автоматически илн с помощью кнопки 28 шаговый искатель 27 устанавливается в исходное положение. В этом

25 положении датчики для определения Т?, Е н

Q„,„. включены и к нуль-органу потенциометря через коммутатор 26 подключен датчик для определения Т,. При этом нуль-орган потенциометря непрерывно отрабатывает значение

50 параметра. Т„перемещая каретку 2.

При получении сигнала действующих глубин через выбранный шяг квантования Н, цгаговый искатель 27 переходит во второе поло>кение. При этом останавливается

З5 снределяющий Т?, и срабатывает электромагнит 24, включающий через устройство для задержки механизм печати, с помощью которо:о каретка 2 наносит на ленту 88,амплитудное значение параметра Т, в ьч!де точки с ин40 дексом «1». После нанесения ня ленту значе-! (ня Т механизм печати с помощью тяги 82, собачки 80 и храповикя 81 переключает коммутатор 26, который подключает к нуль-органу потеш??!ометр!! датчик для определения па45 раметра L. Одновременно с помощью контактной группы 29 Iin собачке 80 подается импульс напря>кения на обмотку шагового искателя 27, который переходит в третье поло>кение. Б этом положении шагового искателя по50 дается команда на возврат в исходное положение датчика для определения Т„подается команда на остановку датчика для определепия Е и через устройство для задержки (электромаг(пп 24 остается включенным) механизм

55 печати с помощью каретки 2 наносит на ленту 88 амплитудное значение параметра Е в виде точки с индексом «2».

После регистрации значеш(я Е коммутатор

26 подключает к нуль-органу потенциометра

60 датчик для определения Q, „. н с помощью контактной группы 29 подает напряжение на обмотку шагового искателя 27, переводя его в четвертое поло>кение. В этом положении шаlnno n искателя подаются команды, по кото65 рым датчик для определения Т, начинает но182355 гый цикл счета, датчик величины F возвращается в исходное положение, а значение параметра Q „, срабатывается нуль-органом потенциометра и фиксируется на ленте 88 в виде точки с индексом «3». После регистрации

Q„,, коммутатор 26 устанавливается в исходное по lo>HeHtte, снова подключая к нуль-органу иотеициометра датчик для определения Т и с помощью контактной группы 29 подается импульс напряжения для перевода шагового искателя в пятое положение.

В этом положении шагового искателя производится включение датчика для определения Е на новый цикл счета и возвращение в исходное положение датчика для определения

Q, . Дальнейшее передвижение шагового искателя 27 производится автоматически до прихода в исходное положение датчика при определении. При перемещении искателя в последующие положения происходит подача импульсов на электромагнитный шаговый двигатель 9, при каждом срабатывании которого лента 38 протягивается на определенную длину (например, при масштабе глубин 1:200 и минимальном шаге квантования FI„, = 0,25 м на 1,25 л1л1). С помощью переключателя 35 учитывается величина применяемого шага квантования Н„.. Например, при масштабе глубин 1: 200 и Н„= 0,25 л»а шаговый двигатель 9 подается один импульс и лента перемещается на 1,25 лл1, при FI,, = 0,5 м или

1 м соответственно подается 2 или 4 импульса и лента перемещается на 2,5 или 5 лм. Таким образом за один цикл регистрации производится последовательное нанесение иа неHoäâèÿíóþ ленту всех амплитудных значений измеряемых параметров и перемещение ленты иа длину I,„., величина которой зависит от шага квантования по глубинам О„и масштаба глубин. ь

Устройство для задержки механизма печати работает следующим образом.

Устройство приводится в действие от синхронного электродвигателя 10. В результате сцепления шестерни 12 с осью 11 через зуб храповика 18 и собачки 15 ось 11 связана с синхронным электродвигателем 10. В этом случае кулачки 16 и 17 вращаются, обеспечивая печатание точек кареткой 2 на ленте 88, переключение коммутатора 26 и поворот цифрового барабана каретки 2. Включение механизма задержки производится с помощью электромагнита 24 с флажком 25 следующим образом.

Кулачок 18, жестко связанный с шестерней

12, и кулачок 14, вращаясь, сообщают качательное движение траверсе 19, при>катой пружиной к кулачкам 14 и 18. Кулачок 14 передает траверсе за один оборот одно качательное движение, а кулачок 18 — два. При вращении обоих кулачков движение траверсы 19 определяется профилем кулачка 14, поэтому траверса совершает только одно качательное движение за один оборот оси 11. Траверса 19 периодически поднимает вилку 20. Выступ вил5

z>

65 ки задевает зя фла>кок 25 и поворачивает гилку 20 относительно се оси 28 иа некоторый угол.

При опускании трлверсы 19 вместе с вилкой 20 одновременно опускается вниз и KH. l l, !ил 21, po,! Hl; 22 кОтОрОи с1;О чьзи1 Но хвостош1ку собачки 15, стремясь повернуть ка«лку вокруг ес оси. Поскольку и это время

1!илкя 20 ttoHepHyT;I H ce»e ия«одятся против полуосей качалки 21, то качалка

i IHlPHCTC5I СВОИМИ ПОЛУОСЯМИ В TOPI!I>t ВИ, IKH

20. Поэтому качалка 21, не имея возможности повернуться вокруг своей оси 23, роликом 22 нажмет иа «ВосТоВНК собачки 15, отожмет ее

OT XpяпОвикя 18 H TCtvt CH5tbIAI H3p>>>IIIHT сцепление «рапового ме«аиизма. Зто приводит к прекрящсиию вращения оси 11 и кулачков 16 и !7. Однако движение траверсы 19 ие прекращается, так как кулачок18, связанный с шестерней 12, продол>кает вращаться. Траверса

19 продолжает опускаться, ударяясь срезом вилки 20 по специальному упору, вследствие чего вилка 20 занимает исходное поло>кение и ее прорези оказываются снова против полуосей качалки 21.

Незадолго до того, как зуб храповика вновь подойдст к собачке 15, траверса 19 совершит очередное колебательное движение и выступ вилки 20 коснется флажка 25 электромагнита

24. Если в это время флажок 25 будет отодвинут электромагнитом 24, то вилка 20 останется в горизонтальном положении. При опускании траверсы 19 полуоси качалки 21 будут свободно входить в прорези вилки 20 и ролик 22 ие отожмет собачку 15 от зуба храповикя 13, так как качалка 21 имеет возмо>киость поворота вокруг своей оси. Ось ll cuotIH илчиет вращаться с кулачками 16 и 17, которые обеспечат перемещение печатающей каретки 2 для нанесения точки иа ленту и с помощью тяги 82 и храпового устройства 30—

81 переключение коммутатора 26. Так как кулачок 18, благодаря своему профилю, сообщает траверсе 19 два качательных движения зя од1ш оборот, то с момента остановки оси 11 траверса илчиет качаться с удвоенной частотой, Осуществляя через кя>ку1ь!е полуоборота оси 11 проверку наличия команды иа осуществление цикла регистрации параметра — отвода электромагнитом 24 флажка 25.

С помощью такого устройства можно обеспечить любую задержку включения печатавшей каретки посче получения команды на осуществление цикла регистрации. Время задержки определяется передаточным отношецием шестеренчатой передачи между синхронным электродвигателем 10 и осью 11. Нанесение меток глубин через каждые 5 >и углубления скважины осуществляется следующим образом. Храповое устройство 5 при повороте иа один зуб перемещает ленту на длину I,, соответствующую 0,25 л! скважины в «ыбраи1гом масштабе глубин. Контактная группа 87 срабатывает при повороте «раповика 5 иа 20 зубьев. Контактная группа 87

182355

26", (Р»рсалжил» импу,ис включает отметчик 84, который и обеспечивает нанесение на ленту 38 меток глубин через каждые 5 л углубления скважины.

При необходимости дискретной регистрации только одного параметра в функции истинных глубин предлагаемый регистратор выполняется в виде одноточечного электронного потенциометра с командным прибором и шаговым электромагнитным приводом лентопротяжного механизма, в котором вместо механизма печати применена каретка с пером. Коммутатор и механическая связь в этом случае отсутствуют, а устройство для задержки печати выполняет только функцию включения привода лентопротяжного механизма после отработки амплитудного значения регистрируемого параметра, Таким образом регистратор предлагаемой конструкции обеспечивает возможность дискретной регистрации нескольких дискретно измеряемых параметров, управление циклом регистрации и измерения этих параметров, возможность дискретной регистрации нескольких непрерывно измеряемых параметров и возможность дискретной регистрации одного непрерывно измеряемого параметра.

Предмет изобретения

1. Регистратор для записи кривых дискретно измеряемых параметров при газовом каротаже скважин, включающий многоточечный либо одноточечный электронный самопишущий потенциометр с приводом лентопротяжного механизма от электромагнитного шагового двигателя, отлича(ощийся тем, что, с целью

5 регистрации нескольких величин, измеряемых непрерывно или с заданным шагом квантования по глубине, управления циклом работы датчиков, накапливающих информацию в течение этого шага квантования и протяжки ленты на дл1ну, определяемую шагом квантования по глубине, он снабжен командным прибором, выполненным, например, на шаго. вом искателе с переключателем шага квантования по глубине, и механизмом задержки печати, выполненным в виде электромеханического реле времени с синхронным электродви20 гателем, фиксирующим на ленте амплитудное значение параметра после отработки его нуль-органом потенциометра.

2. Регистратор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью включения командного прибора только после срабатывания механизма печати, ои снабткен обратной электромеханической связью, выполненной в виде группы контактов

30 на собачке храповика, связанного тягой с механизмом печати.