Датчик зенитного угла инклинометра

О П И С А Н И Е 1111649835ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09,01.76 (21) 2314999/22(51) М. Кл.- Е 21 В 47102 аявки ч пением с присое23) Приори сударствеиный комитет СССРОпчбл овано 28,02.79. Бюллетень Мо бликования описания 28.02.7 о 3) УДК 622.241.7(088,8) о делам иэобрете 5) Дата открыт 72) Авторы изобретеци нскии, Р. В, К сследовательс ических исслескважин итманов и А. И. фионовкий и проектно-конструктодований геологоразведочны лагове 1) Заявител Всесоюзный науч ский институт гео ЕНИТНОГО УГЛА ИНКЛИНОМЕТРА(54) ДАТ 20 тчика зенит- ется ограни- связанная с изгибающей синусу угла 25 сигнал датлинейность лах чувствидальше, тем Недостатком описанного даного угла инклинометра являченность диапазона измеренийтем, что приращение силы,пластину, пропорционально коотклонения. Вследствие этогочика практически сохраняетлишь до 20. При больших угтельность датчика падает, чемзаметнее. Изобретение относится к геофизической аппаратуре, в частности к приборам для измерения угла отклонения от вертикали ствола скважин.Известен датчик зенитного угла, содержащий чувствительные элементы, выполненные в виде подвешенных маятников, ограниченных упорами,11,Известен также датчик с несколькими параллельно установленными консольными пластинами различной жесткости 2),Так как при отклонении инклинометра от вертикали свободный конец пластины выходит из положения равновесия, на пластину действует изгибающая сила, пропорциональная синусу угла отклонения. Деформация пластины под действием этой силы преобразуется тензопреобразователями в выходной сигнал датчика. Цель изобретения - линеаризацпя характеристики измерения,Эта цель достигается тем, что в датчике несколько чувствительных элементов с одной степенью свободы, имеющих одинаковые характеристики, например консольные пластины с утяжеленными свободными концами и с тензопреобразователями, повернуты один относительцо другого на некоторый заданный угол. Плоскости перемещения свободных концов чувствительных элсментов прц этом совпадают или параллельны один другому, а цх перемещение с двух сторон ограничено упорами таким образом, что когда прц наклоне инклинометра конец одного из чувствительных элементов, находящихся в рабочем зазоре между упорами, достигает упора, в свой рабочий зазор выходит следующий элемент. Электрические цепи чувствительных элементов, например тензопреобразователи одного знака деформации, соединены последовательно.На чертеже изображен предлагаемый датчик зенитного угла инклинометра.В рамке-эксцентрике 1 консольно жестко закреплены упругие пластины 2 с тензопреобразователями 3 и 4 и грузом 5 на концах. В плоскости перемещения свободных концов пластин 2 с грузами 5 и на их уровне установлены упоры 6. Пластины 2 уста649835 Составитель Техред Н Карбачинскаятроганова Корректор О, Тюрин актор 3 дако Подписикрытий каз 80/8 Изд, Хо 189 Тираж 657 НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4(5 р. Сапунова, 2 ипографи повлены одна относительно другой под заданными углами. Тснзопреобразователи 3 положительной деформации на всех пластинах соединены последовательно, также соединены тензопреобразователи 4 отрицательной деформации,Работа датчика зенитного угла инклинометра основана на том, что при заданных углах установки пластины 2 при любом наклоне инклинометра в допустимых пределах в рабочем зазоре между упорами 6 находится утяжеленный грузом 5 конец лишь одной из пластин 2. Утяжеленные концы остальных пластин 2 в этот момент прижаты составляющей силы тяжести к упорам 6. По мере изменения угла наклона инклинометра каждая из пластин 2 в расчетном интервале проходит рабочий зазор от одного упора 6 до другого, при этом в тот момент, когда работающая пластина доходит до упора и ее дальнейшая деформация прекращается, в рабочий зазор выходит следующая пластина.Благодаря последовательному включению тензопреобразователей общая характеристика датчика является суммой последовательных участков-характеристик отдельных пластин 2 с тензопреобразователями. Поскольку выбор угла установки каждой пластины 2 и ее упоров 6 определяется по условиям максимальной крутизны и линейности преобразования угол - сопротивление этой пластиной в ее рабочем диапазоне, общая характеристика датчика является линейной, а диалазон измерений датчика выбором достаточного количества пластины может быть доведен до 180.Для исключения деформации пластин 2 с тензопреобразователями 3 и 4 датчика в нерабочем (вертикальном) положении зазоры между упорами 6 устанавливаются эксцентрично относительно пластин 2 так, что свободный конец пластины 2 с грузом 5 отходит от упора 6 только при прохождении этой пластиной вертикали,Техническая эффективность изобретения заключается в значительном расширении диапазона измерений угла отклонения скважины от вертикали с сохранением высокой чувствительности и линейности по всему диапазону Формула изобретения Датчик зенитного угла инклинометра, соржащий рамку-эксцентрик, ряд чувстви 10 15 20 25 30 35 40 45 50 тельных элементов, выполненных в виде пластин с укрепленными на одном конце грузами, а на другом - тензопреобразователями, и упоры, отличающийся тем, что, с целью линеаризации характеристики измерения, чувствительные элементы выполнены идентичными и расположены под углом друг к другу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 312141, кл. 6 01 С 9/16, 1971.2. Заявка Мо 2189267/03, кл. Е 21 В 47/02, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,