Датчик зенитного угла

аа ЗОБ ЕНИ во СССР977.СССР1978 . УДАРОТОИННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ СЮИСАНИЕ(71) Уфимский авиацйонный институт им.Орджоникидзе(54)(57) ДАТЧИК ЗЕНИТНОГО УГЛА, содержаций корпус, заполненный вязкой жидкостьв, внутри которого раэмецены. рамка с эксцентричным грузом, чувст:вительный элемент, выполненный в виде тореидальной полости, заполненной жидкостьа, электрический преобразова-. тель, о т л и ч а в ц и й с я тем, что, с целью повнаения виброустойчивости, чувствительный элемент с торо-, идальной полостьв жестко закреплен в рмке с эксцентричным грузом и снаб" жен шариками с удельным весом, меньшим удельного веса жидкости, два иэ которых расположены диаметрально противоположно и выполнены из ферромагнитного материала, а диаметр.ыариков равен внутреннему диаметру тороидальной полости,.причем. последняя имеет магнитную муфту, закрепленную на оси ротора электрического. преобразовате- Е ля, а Ферромагнитные юарики размещены соосио с магнитной муфтой.Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для контроля параметров направления бурения.Известен датчик зенитного угла,содержащий включенные в измерительную цепь электроды, расположенныевнутри тороидальной полости, заполненной двумя несмешивающимися жидкостями 1.Данное устройство просто по конст рукции и в нем устранена воэможностьвозникновения разрывов жидкостноготела, однако в условиях вибрации легко нарушается четкость границы. раздела двух несмешивающихся жидкостейи изменяется расстояние между электродами емкостного датчика. Кроме того, такая конструкция подверженатемпературным изменениям,Известен датчик зенитного угла,2 Осодержащий корпус, заполненный вязкойжидкостью, внутри которого размещенырамка с эксцентричным грузом, чувствительный элемент, выполненный в виде тороидальной полости, заполненнойжидкостью, электрический преобразователь 12 3Недостатками известного устройстваявляются громоздкость конструкции иневозможность применения в условияхвибрации.Цель изобретения - повышение виброустойчивости,Указанная цель достигается тем,что датчик зенитного угла, содержащий корпус, заполненный вязкой жидкостью, внутри которого размещенырамка с эксцентричным грузом, чувствительный элемент, выполненный в виде тороидальной полости, заполненнойжидкостью, электричЕский преобразова тель, чувствительный элемент тороидальной полости жестко закреплен врамке с эксцентричным грузом и снаб-жен шариками с удельным весом, меньшим удельного веса жидкости, два из 45которых расположены диаметрально противоположно и выполнены из Ферромагнитного материала, а диаметр шариковравен внутреннему диаметру тороидальной полости, причем последняя имеет 5 Омагнитную муфту, закрепленную на осиротора электрического преобразователя, а ферромагнитные шарики размещены соосно с магнитной муфтой.На фиг.1 представлен предлагаемыйдатчик, общий вид; на,. Фиг.2 - разрезА-А на фиг.1,Датчик зенитного угла состоит иэ. корйуса 1, заполненного вязкой, например, кремнийорганической жидкостью2, в котором размещена тороидальнаяполость 3, жестко закрепленная в рамке 4 с эксцентричным грузом 5, уравновешенной по плавучести и дифференту, тороидальная полость 3 изготовлена из немагнитного материала и за полнена жидкостью б и шариками, изготовленными иэ немагнитного материала 7 и ферромагнитного материала 8. Диаметр шариков 7 и 8 равен внутреннему диаметру тороидальной полости 3, Внутри тороидальной полости расположена магнитная муфта 9, закрепленная на оси ротора электрического преобразователя 10. Съем сигнала и питание датчика осуществляется через герметичный штепсельный разъем 11, закрепленный в крышке 12Датчик работает следующим образом.В исходном положении, когда зенитный угол равен нулю, шарики под действием архимедовой силы занимают верхнюю 0,5 часть тороидальной полости 3. Шарики 8 и магнитная муфта 9 установятся по линии горизонта. С электрического преобразователя 10 снимается нулевой сигнал. При изменении зенитного угла рамка 4 под действием эксцентричного груза 5 устанавливается в плоскость наклона. Тороидальная полость 3 изменит свое положение. Шарики 7 и 8 под действием архимедовой силы перемещаются о тороидальной полости 3, занимая ее верхнюю 0,5 часть. Магнитная муфта 9, взаимодействуя с намагниченными шариками 8, поворачивается на угол, пропорциональный зенитному углу. Вместе с муфтой 9 поворачивается ротор электрического преобразователя 10. При этом с электрическогопреобразователя 10 снимается сигнал, функционально связанный с зенитным углом.Предлагаемый датчик зенитного угла может использоваться для измерения зенитного угла непосредственно в процессе бурения скважины. Введение шариков иэ твердого материала позволяет обеспечить фиксированное положение ферромагнитных шариков, перемещение которых по оси тороидальной полости ограничено с одной стороны выталкивакцей силой жидкости, являющейся демпфером по отношению к шарикам, с другой стороны шариками 7, занимающими верхнюю часть тороидальной полости. Равенство диаметров. шариков и внутреннего диаметра тороидальной полости исключает возможность перемещения шариков при вибрации в плоскости диаметрального сечения тороидальной полости. Все изложенное повышает виброустойчивость датчика в целом и позволяет проводить измерения в процессе бурения.Известные и применяемые преобразователи позволяют измерять зенитный угол только при остановке процесса бурения. При этом между точками измерения траектория скважины может значительно отклонится от заданного направления, что ведет к дополнительным материальным затратам и снижает про.Ковал вктор В.Гирняк акт Зака 38 б 4/29 Тираж 603 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, 3-35, Рауюская наб, писн д.4 Филиал ППП "Патентф, г,ужгород, ул.Проектная,изводительность труда. При дискретномизмерении требуются дополнительныеспусконаладочные операции для проведения метрологических работ. Непрерывный замер геометрических параметров траектории ствола скважины уве- .личивает производительность труда, снижает дополнительные материальные затраты и дает большой экономический..эффект,. 10Предлагаемое устройство применяется для метрологии ствола скважины без остановки процесса бурения и позволяет измерять зенитный угол только15 при остановке процесса бурения. Приэтом между точками измерения траектория скважины может значительно отклониться от заданного направления,что ведет к дополнительным .затратами снижает производительность трудаПри дискретном измерении требуютсядополнительные спусконаладочные операции для проведения метрологическихработ. Непрерывный замер геометрических параметров траектории стволаскважины увеличивает производительность труда, снижает дополнительныематериальные затраты и дает болыаойэкономический эффект.