Устройство для контроля скорости вращения

 

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

LJс еhpv3 -зюФаfl

Сеюз Севетскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 170175 (21) 2097443!22-03 с присоединением зайвки М

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам. изобретений к открытий (23) Приоритет (43} Опубликовано 251078. Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 0709.78 (72) Авторы

В. И. Сорокотягин, Ю. N. дунаев, Н. д. Скляров, В. И. Ториков и В. Г. Крупельницкий

Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации добычи нефти, транспорта и хранения газа Нефтепромавтоматика (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения скорости вращения ротора буровых установок.

Известно устройство для контроля скорости вращения ротора, содержащее тахогенератор, сопрягаемый через редуктор, и передачу (цепь или клиноременную) с валом привода ротора.

Однако такое устройство обладает низкой точйостью и надежностью из-эа низких метрологических характеристик тахогенератора и частого выхода из строя передачи (1).

Известен вращающийся датчик, содержащий корпус, в котором установлен высокочастотный генератор, контурная катушка и диск с прорезями 121.

Катушка служит в качестве колебательного контура. Импульсы напряжениями индуцируемые в катушке при прохождении мимо нее зубцов ротора, выпрямляются и смещают .рабочую точку генератора. При таком увеличении индуцируемых импульсов напряжения (при уве- >5 личении числа оборотов) относительные интервалы времени (отнесенные ко времени прохождения мимо катушки одного зубца), в которых снова возника,ют высокочастотные Колебания, становятся все меньше, и наконец, прекращаются вообще. Выходная величина датчика импульсов состоит из суммы (положительных и отрицательных) индуцированных импульсов напряжения и интервалов колебаний генератора.

Данная конструкция неработоспособна в условиях буровой установки изэа больших. уровней помех, а переход на большой зазор между контурной катушкой и зубцами ротора приводит к снижению надежности работы данного устройства за счет эффекта влияния больших ферромагнитных масс на перераспределение магнитных силовых линий.

Кроме того, наличие широко. используемых в бурении утяжелителей в виде ферромагнитных порошков-гематитов приводит (эа счет влияния остаточного магнетизма ротора) к загрязнению канавок зубцов и изменению их профиля.

Это в свою очередь, значительно снижает точность измерения из-за нарушения скважности выходных испульсов.

Цель изобретения — повышение надежности и точности измерения.

Это достигается тем, что корпус выполнен с двумя проушинами, в одной из которых размещена катушка, а в

® 62 другой — генератор, при этом прорези диска заполнены диамагнитным материалом.

На Фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез A-А на фиг. 1.

Устройство содержит быстроходный вал 1, ротор буровой установки, на котором установлен. диск с прорезями 2 между звездочкой 3 и крышкой ротора 4; корпус 5 с разрезными металлическими проушинами 6, в которых расположены, связанные с генератором

7., контурная катушка 8 и катушка 9 связи, взаимодействующие с зубьями

10, сформированными разрезными отверстиями 11, заполненными диамагнитным изоляционным материалом 12.

Устройство работает следующим образом.

Зубья, 10 и диск с прорезями 2 вхо-. дят в промежуток между контурной катушкой 8 и катушкой 9 связи, установленных раздельно в разрезных металлических проушинах 6 корпуса 5.

За счет экранного эффекта зубьев 10 нарушается связь между катушками, срывающими колебание высокочастотного генератора 7. После выхода зубьев

10 из промежутка колебания генератора 7 возникают снова.

Пачки импульсов детектируются и при помощи формирователя могут быть преобразованы в прямоугольные импульсы, частота следования которых строго соответс1вует частоте прохождения зубьев 10 через промежуток, а следовательно и однозначно характеризует скорость вращения ротора буровой установки. установка диска с прорезями 2 между звездочкой 3 и крышкой ротора 4 обеспечивает периодический метрологический контроль средства измереяия без длительных простоев технологического оборудования. Зубчатое колесо просто в изготовлении, а примененная

Форма зубьев 10,:образуемых разрезными отверстиями, заполненными диамагнитным Изоляционным материалом 12, обеспечивает скважность и четкость .

9329 фронтов импульсов, а также повышает надежность работы всего устройства.

Причем в этом случае выходной сигнал имеет постоянную скважность, независимую от числа оборотов колеса. а B настоящее время для оснащения современных буровых установок отсутствуют достаточно работоспособные устройства для измерения скорости вращения ротора. Это обуславливается 0 спецификой самого объекта — буровой установки:

1) наличием больших уровней помех;

2) тяжелыми условиями эксплуатации для средств измерения — грязь, вода, высокие температурные перепады окружающей среды;

3) наличием широко применяемых утяжелителей — гематитов.

Предлагаемое устройство для контроля скорости вращения ротора буровой установки позволяет оптимизировать процесс бурения нефтяных и газовых скважин с получением экономического эффекта в 2,8 тыс.руб. в год, за счет сокращения времени проводки скважин.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости вращения, содержащее корпус, в котором . установлены высокочастотный генератор, контурная катушка и диск с прорезями, отличающийся

35 тем, что, с целЬю повышения надежности .и точности измерения, корпус выполнен двумя с проушинами, в одной из которых размещена катушка, а в другой — генератор, при этом проре40 зи диска заполнены диамагнитным материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Справочник Автоматизация,,ц приборы контроля и регулирования, М., Гостоптехиздат, 1963, с. 40.

2. Патент ФРГ Р 1221470, кл. 5 01 Р, 1966, б29329

Фиг.Г

Составитель И. Карбачинская

1ехрей A.Àëàòûðåâ Корректор А, Василина

Редактор С. Суркова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6034/30 тираж 734 Подпно ное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР о делам изобретений и открытий

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