Устройство для измерения глубины погружения оборудования

Авторы патента:

G01B7/02 - для измерения длины, ширины или толщины (G01B 7/004, G01B 7/12 имеют преимущество)

B63B21/66 - оборудование, специально предназначенное для буксировки объектов или судов, находящихся под водой, например обтекатели для буксирных тросов (спасение судов или объектов, находящихся под водой B63C 7/00; буксирные подводные суда B63G 8/42)

Изобретение относится к блокам для подъема и спуска оборудования с помощью тросовых лебедок при измерении глубины погружения оборудования. Устройство состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем. Счетный блок содержит аккумуляторы с платой защиты аккумуляторов, понижающе-повышающий преобразователь напряжения, счетчик импульсов, кнопки управления, дисплей с подсветкой и сирену. Монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива, закрепленного между ними, и крепежного элемента, при этом на боковой поверхности шкива закреплено по меньшей мере три магнита и в отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате сдвоенный датчик Холла. На щеке монтажного блока выполнен разъем для присоединения коммуникационного кабеля к сдвоенному датчику Холла. Вокруг разъема выполнена защита. Выходы сдвоенного датчика Холла соединены со входами счетчика импульсов. Технический результат – повышение надежности устройства, увеличение времени работы устройства без сервисного обслуживания. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Область техники, к которой относится заявленное изобретение.

Изобретение относится к блокам для подъема и спуска оборудования с помощью тросовых лебедок при измерении глубины погружения оборудования. Получение данных с определенной погрешностью.

Уровень техники

Из уровня техники известен измеритель длины протяженных изделий, RU 141 305 U1, G01B 5/02, 27.05.2014, представляющим собой корпус в виде пространственной рамы и содержащем входное окно для захода измеряемого изделия, выходное окно для выхода и спрямления выходящего с измерителя изделия, направляющий аппарат, измерительный узел, состоящий из шкивов, кольцевого полотна, поджимной механизм, выполненный в виде свободного, механического, пневматического, гидравлического или электромагнитного прижима, как минимум, один датчик и счетчик, отличающийся тем, что поджимной механизм расположен сверху и снизу измеряемого изделия и/или по его боковым сторонам, а измерительный узел содержит натяжитель кольцевого полотна и поддерживающие ролики.

Из уровня техники известно устройство фиксации буксируемой линии на барабане буксирной лебедки, RU 2351501, B63B 21/66, опубл. 10.04.2009, содержащее измерительный прибор, включающий блоки измерительных датчиков, устанавленные через определенные промежутки по длине линии в соответствии с заданными горизонтами траления буксируемой линии в толще воды. Корпуса блоков по ширине и толщине соответствуют размерам обтекателей и не вносят существенных искажений в гидродинамические характеристики буксируемой линии. Для обеспечения возможности использования буксируемой линии на судах различной конструкции и водоизмещения без специального дооборудования судна, уменьшения площади занимаемого палубного пространства и сокращения времени постановки/выборки буксируемой линии все ее оборудование размещено в контейнере, в котором, кроме отсека для размещения оборудования буксируемой линии, предусмотрен приборный отсек для размещения аппаратуры сбора и обработки измерительной информации.

Из уровня техники известно устройство измерения длинномерных материалов, RU 1463224, G01B 5/04, 10.10.2014, содержащее корпус, на одних противоположных сторонах которого закреплены направляющие элементы, на других противоположных сторонах корпуса закреплена ось с подвижно установленным поддерживающим роликом, поворотная рамка, подвижно установленная в корпусе, счетчик, измерительный датчик, закрепленный на поворотной рамке, выход которого соединен с входом счетчика, мерное колесо, подвижно установленное в поворотной рамке и выполненное с отверстиями на боковой плоскости, размещенными по концентрической окружности мерного колеса, прижимную пружину, закрепленную одним концом на поворотной рамке, а другим концом - на корпусе, при этом дополнительно содержит, по крайней мере, один датчик наличия материала и, по крайней мере, один датчик верхнего положения, установленные на корпусе, причем выходы датчиков соединены с входом счетчика, пластину датчика наличия материала, закрепленную на поворотной рамке, фиксатор и, по крайней мере, одно дополнительное отверстие, выполненное в корпусе для регулирования натяжения прижимной пружины, а также содержит, по крайней мере, один поддерживающий ролик, по крайней мере, один измерительный датчик, причем отверстия в мерном колесе выполнены, по крайней мере, на одной боковой плоскости.

Из уровня техники также известно устройство измерения длины (варианты) и способ его использования (варианты), RU 2382328, G014B 3/00, G01L 5/04, опубл., 20.02.2010, Устройство измерения длины, содержащее корпус, на котором размещено мерное колесо, и счетчик, причем корпус выполнен в виде пространственной прямоугольной конструкции, на коротких сторонах которой закреплены направляющие втулки, на оси, закрепленной в длинных сторонах корпуса, подвижно закреплен поддерживающий ролик, введена поворотная рамка, выполненная в виде прямоугольной конструкции с рукояткой, поворотная рамка подвижно закреплена на верхней части корпуса, в длинных сторонах поворотной рамки подвижно закреплено мерное колесо, мерное колесо выполнено с насечкой по образующей поверхности и с отверстиями на боковых плоскостях, размещенными по концентрической к образующей поверхности окружности, введены датчики, закрепленные в длинной стороне поворотной рамки, введена пружина для прижима мерного колеса к материалу, пружина одним концом закреплена на длинной стороне поворотной рамки, а другим - на длинной стороне корпуса.

Сущность заявленного изобретения

Задачей, решаемой заявленным изобретением является создание мобильного всепогодного долговечного устройства для измерения глубины погружения оборудования позволяющее в процессе подъема или спуска оборудования с помощью тросовых лебедок измерять точно глубину погружения оборудования.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности устройства и в увеличении времени работы устройства без сервисного обслуживания.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для измерения глубины погружения оборудования состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем, при этом счетный блок выполнен в герметичном и противоударном корпусе и содержит аккумуляторы с платой защиты аккумуляторов, понижающе-повышающий преобразователь напряжения, счетчик импульсов, кнопки управления, дисплей с подсветкой и сирену, а монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива закрепленного между ними и крепежного элемента, при этом на боковой поверхности шкива закреплено по меньшей мере три магнита и в отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате сдвоенный датчик Холла, при этом, на щеке монтажного блока выполнен разъем для присоединения коммуникационного кабеля к с двоенному датчику Холла, причем вокруг разъема выполнена защита разъема, для исключения механических повреждений при эксплуатации, при этом выход 1 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 1 счетчика импульсов, а выход 2 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 2 счетчика импульсов.

В частном случае реализации заявленного технического решения коммуникационный кабель выполнен четырехжильным и обеспечивает передачу сигнала со сдвоенного датчика Холла на расстояние до 50 метров.

Краткое описание чертежей

Детали, признаки, а также преимущества заявленного технического решения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:

Фиг. 1 – Общий вид изделия.

Фиг. 2 – Расположение элементов в коробке (без разъемов).

Фиг. 3 – Защитные накладки и расположение разъема

Фиг.4 – Расположение элементов на крышке

Фиг.5 – Расположение модуля датчиков.

Фиг.6 – Электрическая блок-схема.

На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:

1– корпус счетного блока; 2 – дисплей с подсветкой; 3 – счетчик импульсов СИ-30; 4 – кнопки управления; 5 – преобразователь напряжения; 6 – плата защиты аккумуляторов; 7 – аккумуляторы; 8– монтажный блок; 9 – защита датчика и провода; 10 – сдвоенный датчик Холла; 11 – разъем питания; 12 – коммуникационный кабель; 13 – нижняя часть счетчика импульсов СИ-30; 14 – шкив монтажного блока; 15 – разъем датчика и провода; 16 – крышка счетного блока; 17 – верхняя часть счетчика импульсов СИ-30; 18 – сирена; 19 – магниты, закрепленные в шкиве; 20 – плата со сдвоенным датчиком Холла;

Раскрытие изобретения

Комплект оборудования “Блок-счетчик” предназначен для измерений длины вытравленного кабеля и подачи сигнала.

Блок-счетчик состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем (12).

Счетный блок выполнен в корпусе (1) с крышкой (16). Счетный блок выполнен герметичным и противоударным. Счетный блок способен сохранять функциональность при сильных механических воздействиях за счет толщины стенок и формы прочного корпуса. Корпус (1) выполнен в виде параллелепипеда с усиленными углами, не допускающими деформации корпуса в поперечной и продольной осях. В корпусе (1) счетного блока размещены аккумуляторы (7) для обеспечения автономного питания в течение 10-40 часов, плата защиты аккумуляторов (6), понижающе-повышающий преобразователь напряжения (5), позволяющий питать блок-счетчик постоянным напряжением от 3 до 33 Вольт, и нижняя часть (13) счетчика импульсов СИ-30. Разделение на верхнюю и нижнюю части выполнено для возможности обслуживания счетчика импульсов без демонтажа. При этом на крышке (16) счетного блока расположены кнопки управления (4), дисплей с подсветкой (2), сирена (18), срабатывающая при запрограммированной длине вытравленного кабеля для предупреждения аварийных ситуаций и верхняя часть (17) счетчика импульсов СИ-30. Счетчик импульсов СИ-30 является основным элементом счетного блока и находится в квадратурном режиме, принимает сигналы от сдвоенного датчика Холла (10), и в зависимости от направления вращения, интерпретирует сигналы как прямой или обратный счет.

Для сброса текущих показаний счетчика на корпусе присутствует кнопка сброса. Присутствующее на счетчике импульсов реле позволяет использовать сирену в качестве предупредительного сигнала на заданной длине измеряемого объекта. Также реализована функция подачи предупредительного сигнала вручную.

Монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива (14) закрепленного между ними и крепежного уха. Ухо разъёмное от одной из щек, для установки троса. На боковой поверхности шкива (14) закреплены магниты (19). Минимальное количество магнитов, расположенных на боковой поверхности шкива равно трем, данное количество необходимо для предотвращения ошибки считывания направления. В отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате (20) сдвоенный датчик (10) Холла. Магниты обеспечивают срабатывание сдвоенного датчика Холла. При этом на щеке монтажного блока выполнен разъем (15) для присоединения коммуникационного кабеля (12) к с двоенному датчику Холла (10). Вокруг разъема (15) выполнена защита (9) разъема, для исключения механических повреждений при эксплуатации.

При протягивании кабеля через монтажный блок (8) шкив (14) блока вращается и магниты, закрепленные на шкиве (14), обеспечивают срабатывание датчика (10) Холла, импульсы которого поступают на счетный блок через коммуникационный кабель (12). Далее счетчик, используя заранее заложенный коэффициент, преобразует импульсы в расстояние, пройденное измеряемым объектом. Текущая длина измеряемого объекта, в частности троса или кабеля, отображается на дисплее с подсветкой для возможности работы в темное время суток.

Кабель четырехжильный коммуникационный (12). Обеспечивает передачу сигнала со сдвоенного датчика Холла, расположенного на монтажном блоке, на счетный блок на расстояние до 50 метров. При этом выход 1 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 1 счетчика импульсов СИ-30, а выход 2 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 2 счетчика импульсов СИ-30. Счетчик импульсов СИ-30 в свою очередь соединен с сиреной, а также с аккумуляторами или с сетевым блоком питания, подключенным через разъем (11) к источнику тока.

Использование модульной конструкции имеет в данном случае несколько преимуществ:

• В случае изменения требований к оборудованию, замена модуля менее трудозатратна, чем полная замена всей системы.

• Диагностика выхода из строя определенного модуля не составляет большой сложности, в отличие от диагностики электронных компонентов.

• Монтаж-демонтаж модулей возможно осуществить без паяльного оборудования и в полевых условиях.

• Большинство использованных модулей серийного производства. Что обеспечивает упрощение серийного производства, а также легкость замены аналогами и возможность производства линии оборудования для выполнения разных целевых задач, без чрезмерного расширения и усложнения производства.

• Прибор реализован в виде двух прототипов, прошедших испытания в полевых условиях.

1. Устройство для измерения глубины погружения оборудования состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем, при этом счетный блок выполнен в герметичном и противоударном корпусе и содержит аккумуляторы с платой защиты аккумуляторов, понижающе-повышающий преобразователь напряжения, счетчик импульсов, кнопки управления, дисплей с подсветкой и сирену, а монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива, закрепленного между ними, и крепежного элемента, при этом на боковой поверхности шкива закреплено по меньшей мере три магнита и в отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате сдвоенный датчик Холла, при этом, на щеке монтажного блока выполнен разъем для присоединения коммуникационного кабеля к сдвоенному датчику Холла, причем вокруг разъема выполнена защита разъема, для исключения механических повреждений при эксплуатации, при этом выход 1 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 1 счетчика импульсов, а выход 2 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 2 счетчика импульсов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коммуникационный кабель выполнен четырехжильным и обеспечивает передачу сигнала со сдвоенного датчика Холла на расстояние до 50 метров.

Использование: для оценки коррозионных потерь металла в недоступном участке трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют оценку дефектности контролируемого участка трубопровода с наружной стороны соседнего, доступного участка этого же трубопровода, при этом оценку дефектности осуществляют, пропуская сразу через контролируемый и соседний участки трубопровода электрический ток, подключают высокоомный электрический нуль-индикатор высокой чувствительности одним концом к общей границе стыковки обоих участков, а другим, раздвоенным концом, к другой границе каждого из участков - и контролируемого, и соседнего, причем контакт в месте подключения к границе соседнего участка передвигают до установления нулевого положения индикатора, после чего измеряют длины обоих участков и по соотношению этих длин и по потере металла в соседнем участке, оценка которого произведена известными методами, производят оценку потери металла в недоступном участке трубопровода.

Способ определения длины протяженного металлического изделия // 2656023

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного определения длины протяженных металлических изделий, в частности металлических труб как готовых изделий, так и при их производстве на металлургических, машиностроительных предприятиях.

Устройство для измерения длины протяженного металлического изделия // 2656021

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения длины протяженных металлических изделий, в частности металлических труб как готовых изделий, так и при их производстве.

Способ измерения длины протяженного металлического изделия // 2656016

Способ определения длины протяженного металлического изделия // 2656012

Способ измерения длины металлической трубы // 2656007

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения длины металлических труб как готовых изделий, так и при их производстве на металлургических, машиностроительных предприятиях.

Способ измерения толщины тонкопленочных диэлектрических материалов // 2652156

Использование: для контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов. Сущность изобретения заключается в том, что размещают диэлектрический материал на поверхности предварительно оттарированного датчика контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов, содержащего электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание, при этом зубья одной гребенки размещают между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширину зазора между зубьями выполняют равной ширине зуба, с последующим определением изменения емкости датчика и толщины тонкопленочного диэлектрического материала по изменению емкости датчика, при этом с двух диаметрально расположенных углов датчика устанавливают дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу размещается по меньшей мере два плоских Г-образных электрода, причем внутренний Г-образный электрод образуют зубом и основанием соответствующей плоской гребенки, при этом потенциал дополнительных электродов обеспечивают по величине и знаку равным потенциалу вблизи расположенного электрода, образующего гребенку.

Устройства для индикации износа и связанные с ним сборки и способы // 2645497

Группа изобретений относится к области машиностроения. Устройство для индикации износа содержит внешний корпус, имеющий отверстие, проходящее частично через него, и датчик внутри отверстия.

Электромагнитный скважинный дефектоскоп (варианты) // 2639270

Область применения: изобретение относится к геофизическим исследованиям технического состояния нефтегазовых скважин и может быть использовано для обнаружения различных дефектов в нескольких колоннах скважин.

Способ контроля отклонений ширины проводников печатной платы от номинальных значений // 2634494

Использование: для контроля технологических процессов изготовления печатных плат. Сущность изобретения заключается в том, что способ контроля отклонений ширины проводников от номинальных значений при изготовлении печатной платы содержит расчет волнового сопротивления проводника в виде микрополосковой линии на двусторонней печатной плате при заданных значениях диэлектрической проницаемости и толщины основания платы, толщины слоя металлизации и ширины тестируемого проводника; на тестовой плате с заданными значениями диэлектрической проницаемости и толщины основания платы, толщины слоя металлизации с помощью применяемой производителем технологии изготавливают тестовый образец с тестируемым проводником заданной ширины; с помощью динамического рефлектометра измеряют волновое сопротивление тестируемого проводника; находят разность между значениями расчетного волнового сопротивления тестируемого проводника и измеренного волнового сопротивления проводника на тестовом образце печатной платы; рассчитывают коэффициент влияния относительной погрешности ширины тестируемого проводника на погрешность волнового сопротивления; относительную погрешность волнового сопротивления проводника тестового образца делят на рассчитанный коэффициент влияния, найденное результирующее значение показывает относительную производственную погрешность ширины проводника в тестируемом фотолитографическом процессе формирования проводников печатной платы; умножая относительную производственную погрешность на номинальное значение ширины тестируемого проводника, находят абсолютную производственную погрешность ширины проводников печатной платы.

Морская сейсморазведка с использованием буксируемых компонентов, находящихся ниже поверхности воды // 2672044

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения морских сейсморазведочных работ в зонах, покрытых ледовым покровом. Согласно заявленному решению предложена морская сейсморазведочная аппаратура для судна, при этом аппаратура содержит множество буксируемых компонентов, получающих сейсмические данные, при этом буксируемые компоненты буксируются судном в горизонтальной расстановке и погружены на первые уровни ниже поверхности воды, по меньшей мере один первый приемопередатчик, расположенный на судне, при этом по меньшей мере один первый приемопередатчик излучает первый сигнал и обнаруживает первую информацию о положении буксируемых компонентов в горизонтальной расстановке по первому сигналу, и по меньшей мере один второй приемопередатчик, буксируемый с судна и погруженный на второй уровень ниже поверхности воды, при этом по меньшей мере один второй приемопередатчик излучает второй сигнал и обнаруживает вторую информацию о положении буксируемых компонентов по второму сигналу.

Измерительная система для определения параметров водной среды на ходу судна (варианты) // 2669251

Изобретение относится к техническим средствам изучения и освоения морей и океанов с использованием буксируемых подводных аппаратов, способных изменять траекторию своего движения по глубине, и предназначено для выполнения морских исследовательских работ.

Измерительная система для определения параметров водной среды на ходу судна (варианты) // 2669251

Способ проведения подводно-подледного сейсмопрофилирования с использованием перемещаемой подводным судном донной сейсморазведочной косы и технологический комплекс для его осуществления // 2663308

Изобретение относится к морской геофизике и может быть использовано при поиске полезных ископаемых на морском шельфе, в том числе в районах шельфа, находящихся подо льдом.

Способ управления дифферентом буксируемого подводного объекта // 2657701

Изобретение относится к области подводного судостроения, в частности к способам и системам управления дифферентом буксируемых подводных объектов. Предложен способ управления дифферентом буксируемого подводного объекта 1 с узлом крепления гибкой связи 3 в верхней части подводного объекта, заключающийся в том, что для выравнивания положения подводного объекта в носовой части буксируемого подводного объекта горизонтально располагают вал 2 с заданной площадью с возможностью изменения угловой скорости вращения в зависимости от скорости буксировки, при этом в погруженном состоянии осуществляют компенсирование изменений кабрирующего момента при изменении скорости буксировки с помощью гидродинамических сил, возникающих при обтекании вращающегося вала 2 и направленных перпендикулярно к потоку жидкости, которые направляют в сторону, противоположную направлению кабрирующего момента, а угловую скорость вращения вала изменяют в соответствии с изменением скорости буксировки.

Способ динамического позиционирования для проведения подводных работ // 2651932

Изобретение относится к области судостроения и касается выполнения подводных работ с использованием подводного оборудования, предназначенного для поиска и диагностики подводных объектов, а также для проведения монтажных работ.

Способ буксирования ледоколом каравана подводных лихтеров // 2650262

Изобретение относится к области водного транспорта, а именно к транспортированию грузов через покрытые льдом акватории. Предложен способ буксирования ледоколом каравана подводных лихтеров, характеризующийся тем, что буксирную линию в оконечности ледокола-буксировщика закрепляют ниже ватерлинии в его кормовой килевой части, а в оконечности буксирной линии прикрепляют работающий пассивно или активно в противоход ледоколу-буксировщику подводный беспилотный буксир, обеспечивающий натяжение для выравнивания в кильватер буксирной линии и возможность резкого снижения скорости движения, остановки или заднего хода.

Активируемый по глубине переключатель датчика и способ его отключения // 2645427

Настоящее изобретение относится к переключателю для морского сейсмического датчика. Переключатель включает в себя сильфон, имеющий закрытый конец, боковой участок и открытый конец, в котором боковой участок соединяет закрытый конец с открытым концом, закрытый конец включает в себя электропроводную поверхность и боковой участок действует как пружина; пробку основания, которая включает в себя первый входной и первый выходной контакты на первой стороне и второй входной и второй выходной контакты на противоположной стороне; и пробку, расположенную на открытом конце сильфона и выполненную с возможностью формирования камеры, внутри которой предусмотрены второй входной контакт и второй выходной контакт.

Автоматическое устройство для развертывания и свертывания донной антенны под водой и под ледовым покровом // 2640896

Изобретение относится к области морской сейсморазведки районов, в том числе покрытых льдом, и может быть использовано при поиске полезных ископаемых, для уточнения строения месторождений углеводородов на морском шельфе, в том числе арктическом шельфе, и повышения эффективности процесса его освоения.

Устройство постановки и выборки гибкой протяженной буксируемой антенны // 2626452

Изобретение относится к гидроакустической технике и касается создания устройств постановки и выборки (УПВ) гибких протяженных буксируемых антенн (ГПБА) на подводных лодках и надводных кораблях.