Инклинометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 48893.4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3аявлено 09.01.74 (21) 1985 133/22-3 с присоединением заявки № (51) М. Кл.Е 21ь 47/0?

Гооударстеенный иоиитет

Совета Министров СССР оо делая изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.10.75.Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 07.01.76 (53) УДК 622.241. . 7 (088.8) В. О. Галета, Ю. М. Месонжник, А. С. Превыш и P. С. Челокьян (72) Авторы изобретения (7 ) Заявитель Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения (54) ИНКЛИНОМЕТР

Изобретение относится к области геофи,:зических исследований скважин, а именно для измерения углов искривления скважин.

Известные инклинометры, содержашие датчик аэимутального угла, магнитную систему с непроэрачнымдиском с радиальной щелью, ориентированной на "север, датчик зенитного угла и чувствительный элемент, который снабжен фотоэлектрической развертывающей системой с отвесом и генератором импульсов единично-угловых приращений, сложны по конструкции, обладают недостаточной точностью измерений и не обеспечивают линейности преобразований.

11ель изобретения — достигнуть линейности тгреобразований, упростить конструкцию и повысить точность измерений.

Для этого в предлагаемом инклинометре иа непрозрачном диске датчика азимута выполнена дополнительная радиальная щель, перпендикулярная щели, ориентированной на

Север, а датчик зенитного угла снабжен жестко связанным с отвесом экраном со щелью.

На чертеже изображена конструктивная схема инклинометра. °

Датчик азимутального угла содержит непрозрачный диск 1 с двумя взаимно пер5 пендикулярными радиальными щелями, одна из которых направлена вдоль северного конца магнитных стержней 2, скрепленных с диском, который установлен на игле 3 и сферическом подпятнике 4.

10 Развертывающий луч от источника света

5 через конденсатор 6, отражаясь от зеркал 7 и 8, направляется вдоль оси прибора.

При вращении привода 9 развертываюший луч описывает цилиндр, ось которого совп»15 дает с осью прибора.

Луч, прошедший через щель диска магии iной системы, отклоняется линзой 10 и освешает фотодиод 11. При зенитных углах

Д =0 развертывающий луч перпендикуляреп к диску магнитной системы и угол, отсчитанный от щели, ориентированной на Север", до апсидальной плоскости равен азимутальному углу. При отклонении от нуля плоскость диска наклоняется, в то время как положение развергывающей системы

\ ос гается неизменнь)м. В этом случае будет измеряться угол, отсчитываемый не от ше-:) ли, ориентированной HB Север", а .oT !Ipoекции ее на горизонтальную плоскость.

Aзимутяльный угол, следовательно, будет измерен с ошибкой.

При углах Ц= + В (— 0.1,2...) ошибка

"" IÃ измерения и g =О. При углах Я- - -П ошибка 48 повторяется через каждые 90о с

IIpoTIIBoIIoëoæHûìи знаками. Для компенсац))и этой ошибки на непрозрачном диске магнитной системы выполнена дополнительная радиальная щель перпендикулярная к щели, ориентированной на "Север".

Чувствительным элементом датчика зен»тного угла является отвес, состоящий из груза 12, установленного на полуосях

13 и 1 4. С отвесом жестко связан экран

15 со щелью A. Отвес установлен в корпусе 16, который, вращается на полуосях 17 и 18 и ориентируется с пбмощью груза

19 так, что положение п.ели A экрана 15 совпадае r с апсидальной плоскостью.

Рязвертывающий луч от источника свет» 20 проходит через конденсатор 21 и о>трг)ждется от зеркал 22, 23 и 24, укреп— липп),)х на кронштейне 25, сидящем на валу привода B.

При вращении приводя луч рязвертываюll!l.. и системы описывает конус, вершина

h l>To1)огО Г)испо)Гоже1!с2 Г)я оси Г)ращения Корим:-2 ", 6 в месте установки чувствительной п>п»пядки фотодпода 26.

Экран 1 5 при сборке устанавливается тяк, что прп зенитном угле g =0 луч п1> )х )дит через нижнюю верн;ину экрана„

«ðoçó>и тате чего фотодиод 26 освещаетС,) ИГ!n)OPI»)IIIO.

111)п увеличении величины дуги, по ко, oH происходит перекрьггие луча разверг i«;»o«ieh системы экраном 15, увеличи)в, )гя пропорционально зенитному углу.

Д )и преобразования угловых величин цифровую форму Ггрибор содержит гене>» I2>Jl импульсов единичных угловых при)«пи-пГ>й, состоящий из непрозра щого диска 27 со световыми щелями, закрепленного на валу привода 9, источника света

28 и фотодиода 28„установленных по обе стороны от диска и, жестко связанных и с корпусом, Отрицательные импульсы, возникающие в цепи фотодиода 25, соответствуют углу перекрытия луча развертки, исходящего от источника света 20. Положительный им1Î пульс„соответствук)щей щели A в экряГ)е

15, определяет положение апсидальной плоскости, Таким образом, предлагаемый инклинометр обеспечивает прямое измерение

15: углов Й, Я и преобразование их в цифровую форму при минимальном числе датчиков. Датчик угла g обеспечивает линейное преобразование в любом диапазоне измеряемых углов.

20 Датчик угла можно считать линейным в диапазоне 0-360о при углах g < 35о.

При углах g > 35о и повышенных требованиях к точности в измеренные значения Я следует вводить поправки. Поправки могут вводиться автоматически с помоцп,h> соответствуюпиих логических схем.

Предмет изобретения

30 Инклинометр, содержащий датчик азимуT-aëüIIoão угла, магнитную систему с негрозрачным диском с радиальной, целью, ориентированной на "север", датчик зенитного угла и чувствительный элемент, кото 2Г) рый снабжен фотоэлектрической развертывающей системой с отвесом и генератором импульсов единичных угловых приращений, о т л и ч à Io шийся тем, что, сц .льп> достижения линейности преобразований, 40 упрощения конструкции и повышения точности измерений, ня непрозра щом диске датчика азимута выполнена дополнительнии радиальная щель, перпендикулярная к щс-лп, ориентированной на "Север", а датчик з- > нитного угла снабжен жестко связянн)им с отвесом экраном со щелью.

488914

16

Я

75 !

8аказ 33.3 Изд. № Я 5 Тираж 848

Подписное

1!! 1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

ППП „Патент Москва, Г-59, Бережковская наф., 24

Составитель H.К орбвиинокая

Редактор Л.Лвшковв Техред И.Карандашова<орректор Е.Рожковв