Азимутальный датчик инклинометра

 

32I622

Союз Советских

Сооиалистнчгских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

МП К Е 21Ь 47, 02

Заявлено 11.VII.1968 (№ 1256612,. 26-25) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 19.XI.1971. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2,II.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.839.622.241 (088.8) Автор изобретения

В. О, Галета

Институт геофизики АН Украинской ССР

Заявитель

АЗИМУТАЛЬНЫЙ ДАТЧИK ИНКЛИНОМЕТРА

Изобретение относится к области геофизических исследований в скважине.

Известны инклинометры, в которых условия величины преобразуются в электрические параметры, например инклинометры с резисторными датчиками. Для считывания показаний измерительная система арретируется.

Это вносит ошибки в измерение за счет смещения токосъевтного устройства, а также увеличивает затраты времени на регистрацию параметров искривления скважин.

Известны также инклинометры с оптической системой, имеющие преобразующее устройство, содержащее источник света, магнитную стрелку, экран со щелью, отражающее зеркало, эксцентричный груз и считывающее устройство, снабженное фотоэлементами. Однако эти инклинометры имеют недостаточную точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерений и снижение влияния изменяющихся параметров каротажного кабеля на результаты измерений. Это достигается тем, что преобразующее устройство содержит систему линз, разделяющих свет от источника на два луча, один из которых ориентирован по магнитному полю земли, а другой привязан к плоскости наклона скважины, и систему зеркал, направляющих оба луча вдоль оси прибора так, что угол, образованный двумя прямыми, каждая пз которых условно проведена пз одной и той же точки, лежащей на продольной оси прибора, перпендикулярно этой îc» через один пз лучей, выходящих пз преобразующего устройства, соответствует текущему азимутальному углу. Считывающее устройство датчика помимо фотоэлементов вк;почает систему зеркал, вращаемых электроприводом, установленных на пути оптических лучей. При каждом обороте вокруг оси вращения система зеркал направляет лучи на фотоэлемент, возбуждая в последнем электрические импульсы с временным интервалом, пропорциональным измеряемой угловой

15 величине.

Н а чертеже показана конструктивная схема азпмутального датчика.

Свет от источника 1 формируется линзой 2, отражается от зеркала 8, помещенного на

20 кронштейне 4, и через щель в экране 5, имеющем сферическую поверхность, попадает на рефлектор 6. Система, образованная экраном со щелью, магнитными стержнями 7, подпятником 8 и установленная на игле 9, ориенти25 рует оптический луч по магнитному полю земли. Обойма 10, расположенная на двух полуосях 11, и вилка 12, которая жестко крепится на оси 18, установленной в направляющей 14 и подпятнике 15, образу1от карданный

30 подвес. Трп кронштейна 16, размещенные

32I622 симметрично по окружности, крепят рефлектор 6 к вилке 12.

Второй луч проходит через конденсор 17 и отражается от зеркала 18, жестко связанного с вилкой 12. Ось 18 вместе с зеркалом 18 устанавливается эксцентричным грузом 19 относительно плоскости наклона. Считывание данных обеспечивает система зеркал 8 и 20, приводимая во вращение электродвигателем

21 через зубчатую передачу 22 — 25 и фотоэлемент 2б. На выходном колесе 25, свободно сидящем на неподвижном валу 27, находятся кронштейн 28 с экраном 29 и кронштейн 80, несущий зеркало 20.

Угол, образованный двумя прямыми, каждая из которых условно проведена из одной и той же точки, лежащей на продольной оси прибора, перпендикулярно последней через один из лучей, отраженный от зеркал, отличается от измеряемого на 90 . Для того, чтобы указанный угол был равен азимутальному, необходимо зеркало 18 закрепить па осп 18 со стороны груза 19 так, чтобы отраженный от него луч лежал в плоскости, проходящей через продольную ось прибора и центр тяжести груза.

За один оборот зубчатого колеса 25 оба оптических луча, отражаясь от зеркала 20, попадают на фотоэлемент, последовательно возбуждая кр атковременные электрические импульсы. Временный интервал между двумя соседними импульсамп пропорционален измеряемой угловой величине. Для обеспечения однозначности отсчета интенсивность лучей подбирается так, что электрические импульсы, возбуждаемые каждым из лучей, значительно отличаются по амплитуде. Считывание и передача данных по кабелю на поверхность может прогодпться непрерывно, однако точные отсчеты гарантируются только при остановках прибора ввиду возможных колебаний чувствительных элементов по причине отсутствия темпфирующих устройств.

Предмет изобретения

Лзимутальный датчик инклинометра, coci оящий из преобразующего устройства, содержащего источник света и магнитную систему, íа которой укреплен экран со щелью, и считывающего устройства, снабженного фотоэлементом, отлича)ошийсл тем, что, с целью повышения точности измерений и снижения влияния изменяющихся параметров каротаж20 ного к абеля, преобр азующее устройство содержит систему линз, разделяющих свет от источника па два луча, один из которых ориентирован по магпигпому полю земли, а другой привязан к плоскости наклона скважины, 25 и систему зеркал, направляющих оба луча вдоль осп прибора так, что угол, образованный двумя прямыми, каждая из которых условно проведена из одной и той же точки, лежащей на гродольной оси прибора, перпен30 дикулярно этой оси через один из лучей, выходящих пз преобразующего устройства, соответствует текущему азимутальному углу, а считывающее устройство снабжено электроприводом и системой зеркал, связанных с

35 электропрпводох..

321622

J/

Редактор Н. Корченко

Корректор В. Жолудева

Заказ 3572 Изд. № 1718 Тирани 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2

25 гю

/!

j <7

Составитель Э. Терехова

Техред Т. Ускова