Устройство для измерения крутящего момента ротора буровых установок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1661596 9) 5 601 1 3/1 БРЕТ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ухтинский индустриальный институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1580187, кл. 0 01 1 23/10, 30.12.87,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУ/ЯЩЕГО МОМЕНТА РОТОРА БУРОВЫХУСТАНОВОК(57) Изобретение относится к сйлоизмерительной технике и может быть использованов нефтяной и газовой промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности устройства при измерении крутящего момента. В разрыв фазы питания электродвигателя 1 включается первичная обмотка трансформатора 2 тока, а к вторичной обмотке трансформатора тока подключается сопротивление 3 нагрузки, часть напряжения которого подается на лампу накаливания оптрона 4. Фоторезистор оптрона включается во времязадающую цепь ЯС-автогенератора 5, а его выход подключается к первому входу смесителя 6 частоты, второй вход которого подключается к выходу тахогенератора 7 переменного тока, имеющего кинематическую связь с ротором 8 буровой установки. 1 ил.3 1661596е Составитель Н, ЕгороваРедактор Т. Юрчикова Техред М,Моргентал Корректор М. Демчик Заказ 2118 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб.4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет возможности передачи информации надостаточные расстояния.На чертеже изображена функциональная схема устройства, которая содержитэлектродвигатель 1, трансформатор 2 тока,сопротивление 3 нагрузки, оптрон 4, ЯС-автогенератор 5, смеситель 6 частоты, тахогенератор 7.и ротор 8 буровой установки.В разрыв фазы питания электродвигателя1 включена первичная обмотка трансформатора 2 тока а к вторичной обмотке трансформатора тока подключено сопротивление3 нагрузки, часть напряжения которого подается на лампу накаливания оптрона 4., Фоторезистор оптрона включен во времязадающую цепь ЯС-автогенератора 5, а еговыход, - на один вход смесителя 6 частоты,к другому входу которого подключен выходтахогенератора 7 переменного тока, имеющего кинематическую связь с ротором 8 буровой установки.Перед проведением измерений при работающей установке с помощью движка сопротивления 3 устанавливается такоезначение напряжения на лампе накаливания оптрона 4, чтобы частота выходного напряжения ЯС-автогенератора 5 была равначастоте напряжения на выходе тахогенерагора 7, тогда разностная частота определяется отношениемр = Ряс 1 т) = О,где Ьяс - частота выходного напряжения ЯСавтогенератора;1 т - частота напряжения тахогенератоТак как частота 1 т пропорциональнаскорости вращения ротора 8 буровой установки, а частота ряс пропорциональна токупервичной обмотки трансформатора 2 тока,а следовательно, и мощности Р двигателя 1,то с учетом пропорционального измененияскорости вращения и мощности двигателяпри нормальном режиме работы разностная частота ие зависит от скорости вращения ротора, постоянна и равна нулю при первоначальной нулевой установке с помощью резистора Яз.В случае предаварийной ситуации проскальзывания бурового инструмента при5 его износе скорость вращения ротора 8скачками может нарастать, а мощность,подводимая к электродвигателю 1, скачкамиуменьшаться, что ведет к росту частоты 1 кси уменьшению частоты 1 т и соответственно10 к появлению на выходе смесителя сигналаразностной частоты, пропорциональнойзначению крутящего момента, В случае прихвата бурового инструмента картина меняется, т,е, скорость вращения ротора 815 скачком уменьшается, что ведет к уменьшению т, а мощность электродвигателя 1 скачком возрастает, вызывая увеличениечастоты ,вс, на выходе смесителя появляется напряжение разностной частоты, сдвину 20 тое на 180 по отношению к первому, счастотой, пропорциональной крутящему моменту,Таким образом, появляется возможность определения пргдаварийной ситуа 25 ции процесса бурения и распознавания ееразновидностей с количественной оценкойзначения крутящего момента,Формула изобретения 30 Устройство для измерения крутящегомомента ротора буровых установок, содержащее трансформатор тока, включающий первичную обмотку, подключенную к одной из фаз питания электродвигателя, эторич ную обмотку с подстроечным резистором,оптронную пару и тахогенератор, имеющий кинематическую связь с ротором буровой установки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности устройст ва за счет возможности передачи информации на достаточные расстояния, в него введен смеситель частоты, преобразователь ток - частота, представляющий собой автогенератор, во времязадаюшуо цепь ко торого включен фоторезистор оптрона, авыход подключен к первому входу смесителя частоты, второй вход которого подключен к выходу тахогенератора, а лампа накаливания оптрона соединена с движком пере менного резистора,