Устройство для определения угла отклонения от вертикали

СОЮЗ СОВЕТСНИХОС 4 аламкиижРЕСПУБЛИН ГОСУДЮОТВЕННЦЙ ИОМИТЕТ СССЕГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ й гГОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯй ВОСйМ СВАЕтвъсач(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 251840, кл, 8 01 С 9/12, 26,01.68,2. Авторское свидетельство СССРВ 353139, кл. 6 01 С 9/12, 30.06.81.(прототий),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДНЯ СГРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ОТКЛОИЕИИЛ ОТ ВЕРТИКАЛИ,содержащее корпус,. закрепленныйна нем электромагнитный преобразователь угла на валу которого укреплен маятник, а также деыирующееприспособление, с т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, маятник выполненв виде расположенной соосно с валомполой цилиндрической рамки с эксцентричным грузом,а дек,йнрующее приспособление выполнено в ниде пологоцилиндра,. охватывающего с зазороммаятник и прикрепле;-:.ного к корпусус помощью упругих элементов,10 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь.зовано для измерения зенитного угласкважин,Известны устройства для определения угла наклона, содержащие чувствительный элемент-маятник, укрепленный на карданном подвесе на верхнейкрышке корпуса, потенциометрическиепреобразователи, укрепленные накорпусе датчика, щетки которыхукреплены на маятнике, и демпфирующее устройство, расположенное в нижней части корпуса и выполненное в виде электромагнита, якорь которогосовершает возвратно-поступательное 15движение и периодически воздействуетна груз маятника1.К недостаткам указанных устройствотносятся сложность его конструкциисвязанная с наличием электромагнита, эОнеобходимостью обработки груза маятника и якоря электромагнита в формевыпуклой и вогнутой сферической поверхности, необходимость в дополнительном источнике питания и низкая днадежность, связанная с наличием периодически воздействующего,и значительного по величине усилия, создаваемого якорем электромагнита и воздействующего на карданный подвес маятника, что может быть причинойпреждевременного выхода его из строя.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля определения угла отклонения отвертикали, содержащее электромагнитный преобразователь угла, укрепленный на корпусе устройства,.маятникс грузом, укрепленный на валу электромагнитного преобразователя угла, при 40этом маятник выполнен в виде электродвигателя с ротором-маховиком,который демпфирует ускорения маят"ника, возникающие во время движения датчика в скважине23. 45Недостаток иЗвестного устройствазаключается в сложности конструкции,связанной с наличием электродвигателя, имеющего массивный ротор, длякоторого требуется трехфазный источ Оник питання и надежный токоподводчерез подвижный механический узел.Кроме того, подвижный токоподводсоздае 1 дополнительное трение, чтоснижает чувствительность устройства 55Наличие электродвигателя с массивнымротором гидродвигателя увеличиваеттакже габариты устройства, что затрудняет применение его для измерениязенитного угла скважин, имеюшихограниченный диаметр, а также увели Очивает его стоимость.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение егоэкономичности за счет уменьшенияпотребляемой электроэнергии. 65 Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для определенияугла отклонения от вертикали, содержащем корпус, закрепленный на немэлектромагнитный преобразовательугла, на валу которого укрепленмаятник, а также демпфирующее приспособление, маятник выполнен в видерасположенной соосно с валом полойцилиндрической рамки с эксцентричным грузом, а демпфирующее приспособление выполнено в виде пологоцилиндра, охватываюцего с зазороммаятник и прикрепленного к корпусус помощью упругих элементов.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит электромагнитный преобразователь 1.угла,выполненный в виде бесКонтактногосинусно-косинусного трансформагора,прикрепленного к корпусу 2 с помощью хомута 3, маятник 4, состоящий,из полого цилиндра 5 с эксцентричным грузом б и укрепленный сооснос валом 7 электромагнитного преобразователя 1 угла, демпфирующееприспособление 8, состоящее из полого цилиндра 9, охватывающегос зазором цилиндр 5, трех пружин 10,расположенных под углом 120 другк другу и прикрепленных каждая одним концом к цилиндру 9 а другимк корпусу 2, и трех амортизирующихпрокладок 11, расположенных подуглом 120" друг к другу и закрепленных на внутренней поверхностицилиндра 9,Устройство работает следующимобразом,При отклонении устройства от вертикали маятник 4 поворачивает вал 7 электромагнитного преобразователя 1. на угол, равный углу отклонения устройства от вертикали, при этом на его выходе появляется электрический, сигнал, пропорциональный величине измеряемого угла.При движении инклинометра в скважине устройство испытывает удары, под действием которых маятник 4 и ци- линдр 9 начинают перемещаться до тех пор, пока цилиндр не войдет в соприкосновение с корпусом 2 и с одной из амортизирующих прокладок 11 и не затормозит движение маятника 4, Так как зазор между маятником 4 и амортизирующими прокладками 11 имеет малую величину, то маятник 4 переместится за это время также на малую величину. При прекращении удара цилиндр 9 совершит несколько затухающих колебаний, демпфируя движение маятника 4 при возвращении его в вертикальное положение, Прп этом любой силе удара на маятник 4 со стороны цилиндра 9 действуст толькоЗаказ 7533/38 Тираж 602 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Г, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 усилие, возникающее при деформации демпфирующих прокладок 11.Такое выполнение устройства позволяет значительно упростить его, так как сложный узел демпфирования содержащий электродвигатель ( гидро двигатель), для .питания которого требуется дополнительный трехфазный источник питания, выполняется более простым, ( для демпфирования используется энергия самого удара. Эконо О мичность устройства повышается эа счет уменьшения потребляемой элект, роэнергии, стоимость уменьшается иэ-эа отказа от применения дорогостоящего гидродвигателя и трех фазного источника питания, Уменьшаются габариты как самого устройства, так и скважинной части прибора, в которую входит и источник питания. Исключается такой ненадежный узел, как подвижный токоподвод для питания электродвигателя через подвижный механический узел.Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с базовым, эа который принимается датчик зенитногоугла инклинометра ИН 1-721, заключаются н повышении( производительностиизмерений кривизны скважины эа счетповьыения виброустойчивости устройства, что позволяет увеличить скоростьизмерения до 2000 м/ч (против1000 м/ч базового образца), и упро"щении конструкции устройства, таккак не требуется демпфирующей жидкости, а следовательно, и герметизации корпуса. Экономическая эффективность от внедрения гироскопического инклинометра ИН 2-711, в состав которого входит предлагаемое устройство, составляет 48 тыс,руб. в год на один комплект,Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства,входящего в гироскопический инклинометр, сос- тавляет 10 от экономической эффективности инклинометра, т.е, 240 тыс. руб. в год.