Датчик ориентации

 

Союз Советских

Социаттистических

Респубпик

О П И в,. А Н И Е 70О644

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 05.03,74 (21) ZCC4143<22-25 с присоединением заявки.% (23) Приоритет (51 ) M. Кл.

Е 21 В 47/02

Гвсудврстввнный квинтет

СССР

lla двпан нзаорвтвннй н втнвытнй

О Убликовано30.11.79. Бюллетень Рй 44 (53),т Д f(622.241, .7 (088.8) Дата опубликования описания 03,12,79

1 (72) Автор изобретения

В. И. Пасник

Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ОРИЕНТАЦИИ

Изобретение относится к магнитным компасам и может найти применение в тех областях приборостроения, где требуется ориентировка положения ооъекта относительно магнитного меридиана, например промысловая геофизика, а также в устройстве, с помощью которого осу-ществляется ориентировка по сторонам света скважинного прибора акустического видеокаротажа, !

О

Известны датчики ориентации с магниточувствительным элементом, в которых для удержания магнитной системы в горизонтальной плоскости, картушка датчика подвешивается при помощи карданова подвеса (1) Известен датчик, содержащий магнитную систему, поплавок, предназначенный для взвешивания подвижной системы с

20 целью раагруаки опоры, и считывающая система. Корпус датчика заполнен жидкостью и подвешен на KBpQBHQBQM подвесе. Для амортизации датчика примеыяется пружинная подвеска всей заполненной жидкостью системы f2) .

Нсдостаток известных датчиков заключается в том, что различные удары и вибрации, которые испытывает прибор при проведении намерений в процессе движения, через опоры передаются на магнитную систему„ выводят ее иа равновесия, создают дополнительные погрешности, а иногда приводят к ее поломке.

Пелью изобретения является повышение вибропрочности и ударопрочности датчика ориентации, работающего при движении прибора, Для этого полость заполнена двумя несмешивающимися жидкостями, причем на уровне раздела жидкостей установлено кольцо, связанное с поплавком посредством мембран.

На чертеже показан предлагаемый датчик, общий вид.

Подвижная систем;: датчика — картушка состоит иа одной или н -скольких пар з 7 006 постоянных магнитов 1, отражателя 2 и поплавка 3, закрепленных на диске 4.

Картушка опирается подпятником 5 на керн 6, укрепленный в колонке 7, Колонка 7 укреплена на поплавке 8 мембраны, Внутренняя полость датчика заполнена двумя несмешивающимися жидкостями с различным удольнь)м весом, например глицерином и трансформаторным маслом. Поплавок 8 плавает на уровне 1-1 раздела ip жидкостей и центрируется по оси датчика при помощи резиновой мембраны с гофром

9. Наружные края мембраны прикреплены к кольцу 10, плавающему на уровне раздела жидкостей внутри сферической плоскости во вкладыше 11, который также плавает на уровне 1-1.

Поло>кение магнитной системы фиксируется при помощи бесконтактной считывающей системы 12, например окустиче- 20 ской, с преобразователем 13. Полос".ь, где вращается считывающая система, от- делена от полости магниточувствительной системы звукопрозрячной диафрагмой

Компенсатор 15 предназначен для ком-25 пенсации изменения объема жидкости при воздействии на прибор температуры и давления.

Бес и обьем поплавка 8 вместе с магнитной системой, я также кольцо 10 рас- З0 считываются таким образом, чтобы они тонули в жидкости с меньшим удельным весом и всплывали в жидкости с большим удельным весом. В этом случае поплавок 8 и кольцо 10 плавают на уровне

1-1 . .раздела жидкостей.

Плавучесть вкладыша 11 рассчитывается таким образом, что экваториальная плоскость сферы совпадает с плоскос гью

40 раздела жидкостей.

Жидкость с меньшим удельным весом предназначена для взвешивания подвижной системы датчика при помощи поплавка 3 с целью разгрузки керна 6.

4г

Жидкость с большим удельным весом предназначена для фиксации ее в верти) кальной плоскости амортизации нри различных ударах и ибрациях., При вертикальном положении оси дат 50 чика уровень раздела 1-1 жидкостей устанавливается горизонтальным и ня поверхности его плавают поплавок 8 с магниточувствительной системой, кольцо ) 0 и вкладыш 11. Резиновая мембрана осу55 ществляет центровку поплавка 8. Мягниточувствительная сйстема устанавливается в плоскост магнитного меридиана, а по44 4 ложение ее фокусируется при помощи вращянзцей системы 12 с преобразователем

13. Считывание осуществляется эхо-методом; преобразователь 13 излучает узким пучком импульсы упругих колебаний, которые при вращении считывающей системы 12 обегают по окружности верхнюю поверхность магниточувствительной системы. Эта B0BppxBocTh покрыта поглощающим материалом, например резиной поэтому отражение происходит только от отражателя 2, положение которого определяется направлением магнитного меридиана.

Вибрации и удары, которые испытывает корпус датчика цри движении прибора, будет передаваться к магнитной системе через толстый слой жидкостей, заполняющих внутреннюю полость прибора — глицерин и трансформаторное Màñëo, и гасится 3Q счет их внутренней вязкости.

Для того, чтобы удары и вибрации, которые могут передаться кольцу 10 при его непосредственном касании вкладыша

1 1 и корпуса датчика, не могли, распространяясь по ме>лбране, достигнуть магниточувствительной системы, мембрана снабжена гофром, который гасит эти колебания.

Плавучесть вкладыша ll обеспечивает постоянное совпадение экваториальной плоскости сферы и плоскости раздела жидкостей при колебаниях последней, что будет иметь место при изменении температуры и давления окружающей среды.

Формула изобретения

Датчик ориентации, содержащий корпус с внутренней полостью, заполненной жидкостью, внутри которой размещены картушка BB опоре, укрепленная на поплавке, и считывающая система, о т л и ч а и— шийся тем, что, с целью повышения вибропрочности и удароцрочнссти, полость заполнена двумя несмешивающимися жидкостями, причем ня уровне раздела жидкостей установлено кольцо, связанное с поплавком посредством мембран.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горенштейн И. А., Шульман И. A., Сафарен А. С. Инерци щьная навигация. .М.g "Советское радио", 1962, с. 155.2. Бряславский Д. А. Приборы и датчики летательных аппаратов М., "Машиностроение"„1970, с. 269.

7ОО6

Составитель А, Чупрунова

Редактор Т, Горячева Техред 3. Фанта Корректор Е, Лукач

Заказ 7358/26 Тираж 657 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж.35, Рау-шская наб„д, 4/5

Филиал HHtl Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4