Инклинометр

/02 тф )1Ь.га,. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Н АВТОРСКОМУ С ЕПЬСТВУ енина авиарджони кидз е ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИИ(71) Уфимский ордена Лционный институт им. О,корпус, чувствительный элемент,центр тяжести которого совпадаетс осью подвеса, двигатель, блоксъема сигналов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения зенитного угла, онснабжен пружиной, один конец которой соединен с подвесом, а другойс валом двигателя, и жестко связанной с последним полумуфтой с вилкой,штифтами и подшипниками, причемодни концы штифтов жестко связаныс полумуфтой, а другие установлены в подшипниках.Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения профиляискривленных скважин, пробуренныхв породах любой магнитной интенсивности.5Известен инклинометр, содержащийкорпус, чувствительный элемент, выполненный в виде маятника с нулевоймаятниковостью, подвес которогоприводится во вращение двигателем, 10устройство для съема сигнала 1),Однако сложность обработки выходных сигналов чувствительного элемента из-за отсутствия непосредственных измерений зенитного угла и азиМута и необходимости замера Фазы огибающей модулированного сигнала ограничивают область применения такогоинклинометрического устройства.известен также инклинометр, содерОжащий корпус с расположенные в немчувствительный элемент, центр тяжести которого совпадает с его осью подвеса, двигатель, блок съема сигнала.25Известный инклинометр позволяетпроизводить более точные и непрерывные измерения угловых параметровскважины в процессе движения поней 2 3.Недостатком известного инклиномет-Зора является невысокая точность измерения зенитного угла из-эа неизбежной погрешности установки линейногоакселерометра в корпусе относительно оси принудительного вращения подвеса.Целью изобретения является повышение точности измерения зенитногоугла.Указанная цель достигается тем, 4 Очто инклинометр, содержащий корпус,чувствительный элемент, центр тяжестн которого совпадает с осью подвеса, двигатель, блок съема сигнала,он снабжен пружиной, один конец 45которой соединен с подвесом, а другой - с валом двигателя, и жесткосвязанной с последним полумуфтойс вилкой, штифтами и подшипниками,причем одни концы штифтов жесткосвязаны с полумуфтой, а другие установлены в подшипниках.На фиг. 1 изображена кинематическая схема инклинометра; на Фиг.2муфта, с помощью которой осуществляется сочленение вала двигателя сподвесом,В корпусе 1 инклинометра расположены чувствительный элемент 2,центр тяжести которого совпадает сего осью 3 подвеса 4, двигатель 5, 6 Облок съема сигнала, включакщий датчики б и 7 соответственно угла поворота чувствительного элемента 2 ипоступательного перемещения 4Свобода поступательного перемещения уК 1 зпф О Отметим,чувствитель теля 5 и во продольного сительно кочто вращого элемеможностьдвиженияпуса 1 о ние под нта 2 а одновре йодвеса уществл еса 4 двигаенного 4 отноется с подвеса 4 с чувствительным элементом 2 относительно корпуса 1 вдоль вала двигателя 5 ограничена пружиной 8.Сочленение вала двигателя 5 с подвесом 4 (на Фиг.2) осуществляется с помощью полумуфты 9, жестко связанной с валом двигателя, штифтов 10 и 11, один конец которых эапрессован в полумуфту 9, а другой - соответственно в подшипники 12 и 13, Данные подшипники дают воэможность ограниченного пружиной 8 перемещения вилки (полумуфты) 14, жестко связанной с подвесом, вдоль вала двигателя 5.Инклинометр работает следующим образом,В процессе движения корпуса 1 инклинометра по искривленной буровой скважине на механическую систему, состоящую иэ,чувствительного элемента 2 (центр тяжести которого совпадает с его осью 3 подвеса 4) и его подвеса 4, вращакщихся с помощью двигателя 5, действуют, моменты центробежных и кориолисовых сил инерции, а также гравитационное ускорение под действием которых чувствительный элемент 2 колеблется с частотой принудительного вращения Я и амплитудой А равнойВГГ Ю; рй где К - коэффициент передачи чувст- Пвительного элемента; ц - зенитный угол; а - азимутальный угсл. Одновременно указ анная механическая система (чувствительный элемент 2 в подвесе) смещается относительно корпуса 1 вдоль оси принудительного вращения (вала двигателя 5), на расстояние Б, ограниченное пружиной 8 и определяемое следующей формулойБ - К цсозО (2) где К - коэффициент передачи линей- Яного акселерометра.Замеряя с помощью датчиков б и 7 блока съема сигнала амплитуду отклонения чувствительного элемента 2, а 1 также смещение Б,подвеса 4 после некоторых математических преобразований определяется зенитный угол и азимут искривленной скважины 9 = агссозБКл%С,Ю,Макаренко Заказ 4335/27 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, Ул.Проектная, 4 помощью полуйуфты 9, штифтов 10 и 11, подшипников 12 и 13 вилки полумуф" ты 14.Предлагаеьнй инклинометр по сравнению с известными устройствами обладает следующими преимушествами:простая обработка полезных сигналов, вследствие отсутствия необходимости замера фазы огибающей модулированного сигнала чувствительного элеэлемента; 10высокая производительность труда, так как необходиьме измерения осуществляются непрерывно в процессе движения инклинометра по искривленной скважине 15высокая точность определения параметров скважины, так как зенитный угол измеряется непосредственно с высокой степенью точности соответствующим датчиком по перемещению .вращающегося подвеса относительно корпуса вдоль оси принудительного вращения.Выполнение подвеса чувствительного элемента с воэможностью ограниченного пружиной перемещения от-: носительно корпуса вдоль вала двигателя выгодно отличает предлагаемый инклинометр от известных и базово го объекта, так как в предлагаемоминклинометре практически отсутствует погрешность измерений, связаннаяс неточностью осевой установки линейного акселерометра. Кроме того,принудительное вращение подвесаминимизирует влияние сухого тренияв направляющих подвеса и существенно снижает зону нечувствительности.Отметим также, что у предлагаемогоинклинометра, в отличие от базового объекта, отсутствует линейныйакселерометр, поскольку его функциивыполняют элементы механической иизмерительной систем предложенногоинклинометрического преобразователя. Ожидаемый эффект от использования .изобретения в народном хозяйстве заключается в улучшении технических показателей и функциональных возможностей. Экономический эффект от использования предлагаемого инклинометра в области промысловой геофизики составляет ориентировочно 25 тыс.руб. в год (300 руб. на один инклинометр за вычетом стоимости соединительной муфты и других необходиьюх элементов, составляющей приблизительно 50 руб