Преобразователь зенитного угла инклинометра

) (5) ) Е 21 В 47/022 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследованийгеологоразведочных скважин(56) 1. Авторское свидетельство СССР597820, кл. Е 21 В 47/02, опублик,1975.2. Авторское свидетельство СССРВ 620588, кл. Е 21 В 47/02,опублик, 1975 (прототип).(54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗЕНИТНОГО УГЛА ИНКЛИНОМЕТРА, содержащий принудительно вращаемую рамку с размещенной в ней по оси вращения консольно закрепленной упругой пластиной с грузом на конце, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, за счет обеспечения дискретности выходного сигнала, он снабжен излучателем электромагнитного поля, а пластина выполнена в виде приемника электромагнитного излучения, при этом из-. лучатель установлен под грузом, а его поверхность, обращенная к грузу, выполнена ребристой с возможностью обеспечения постоянного воздушного зазора между ней и грузом, причем ребра поверхности параллельны один другому и перпендикулярны к плоскости колебаний пластины, причем излучатель и приемник изготовлены из материалов, проводящих электромагнитное излучение.2. Преобразователь по и, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что груз выполнен в виде цилиндрического сектора, боковая поверхность которого обращена к излучателю и выполнена ребристой, при этом ребра параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости колебаний пластины, а шаг нарезки ребра на боковой поверхности .сектора отличается от шага нарезки ребра на поверхности излучателя.Изобретение относится к геофизическим приборам для исследованиянаклонных скважин, в частности дляизмерения зенитного угла скважин.Известен датчик зенитного угла 5с несколькими консольно установленными пластинами различной жесткости Я.Недостатком такого датчика является зависимость его выходного сигна ла от таких возмущающих факторов,как температура и изменяющаяся длина,.кабеля,Известен также преобразователь зе-нитного угла инклинометра,содержащий 15принудительно вращаемую рамку с размещенной в ней по оси вращения консольно закрепленной упругой пластиной с грузом на конце. На пластинес обеих сторон наклеены тенэорезисторы; причем выходной сигнал такогопреобразователя является синусоидой,амплитуда которой - функция зенитного угла, а фаза отражает положениепластины относительно апсидальной дплоскости 21.ГэНедостатком известного преобразователя является то, что тензореэисторы на пластине включены в электрический мост, как два его плеча,причем два других плеча размещенына поверхности в пульте преобразования сигналов. Таким образом кабельсоединяющий плечи моста, и коллекторкаротажного подъемника оказываютсявключенными в измерительную частьмоста и при изменении температурыв скважине и изменении контактногосопротивления в коллекторе могут.вносить заметные погрешности в ре 40зультаты измерения, Кроме того, тензорезисторы на пластине также подвержены влиянию температуры, от которой меняются крутизна их характеристики преобразования, что приходитсяучитывать при градуировке прибора,Целью изобретения является повышение надежности в работе преобразователя за счет обе печения дискретности выходного сигнала,50Укаэанная цель достигается тем, что преобразователь зенитного угла инклинометра, содержащий принудительно вращаемую раму с размещенной в ней по оси вращения консольно закрепленной упругой пластиной с грузом на конце, снабжен излучателем электромагнитного поля, а пластина выполиена в виде приемника электромагнит 1 ного излучения, при этом излучатель установлен под грузом, а его поверхность, обращенная к грузу, выполнена ребристой с возможностью обеспечения постоянного воздушного зазора между ней и грузом, причем ребра поверхности параллельны один другому и перпендикулярны к плоскости колебаний пластины, причем излучатель и приемник изготовлены иэ материалов, проводящих электромагнитное излучение.. Кроме того, груз выполнен в виде цилиндрического сектора, боковая поверхность которого обращена к излучателю и выполнена ребристой, при этом ребра параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости колебаний пластины, а шаг нарезки ребра на боковой поверхности сектора отличается от шага нарезки ребра на поверхности излучателя,На чертеже показан преобразователь зенитного угла инклинометра.Преобразователь зенитного, угла включает рамку 1 с установленными в ней излучателем 2 электроманитного поля и упругой пластиной 3 с грузом 4 на свободном конце. Обращенные друг к другу поверхности излучателя и груза выполнены ребристыми в виде выступов (ребер) 5 и 6. На излучателе размещен источник 7 электромагнитного излучения, а на пластине - чувствительный элемент 8. Питание излучателя осуществляется через коллекторное кольцо 9, а съем сигнала с чувствительного элемента - через кольцо 10. Преобразователь соединен с приводом через ось 11 и с опорой осью 12.В качестве электромагнитного излу чения может быть использовано электромагнитное излучение звуковой частоты или световое излучение, причем в первом случае в качестве приемника (чувствительного элемента) может быть использована. обмотка, во втором - фотодиод.,Причем излучатель может быть установлен на пластине, при этом пластина будет являться излучателем, а рамку необходимо снабдить при этом приемником электромагнитного излученияИатериал, иэ которого изготовлены приемник и излучатель, должен проводить электромагнитное излучение,1154445 И Закаэ 2653/ 40 яр писн еитф, г.Уагород, ул.Проектна т.е. - это электротехническая сталь (при использовании электромагнитного излучения звуковой частоты), или прозрачная пластмасса (при использовании светового излучения)Груз, выполненный в виде цилиндрического сектора, также должен быть изготовлен из материала, проводящего используемое излучение.Устройство работает следующим образом.В скважине рамка 1 приводит в равномерное вращение на осях 11 и 12 параллельных оси скважины. При этом груз 4 на пластине 3 совершает колебательные движения с частотой вращения рамки и амплитудой, пропорциональной синусу зенитного угла. При этом выступы ребра 5 груза 4 скользят над выступами 6 излучателя 2. Так как пластина 3 является приемником излучения, а величина сигнала на выходе чувствительного элемента 8 зависит от взаимного расположения выступов 5 и 6 и это расположение все время при движении груза 4 изменяется, то выходной сигнал на кольце 10 преобразователя представляет собой последовательность импульсов (увеличенных значений на некотором фоне), число которых соответствует ,за одно качание груза 4 на пласти,не 3 степени изгибания пластины 3, т.е. зенитному углу. Выполнение ребристой поверхнос 1 О ти груза с.шагом нарезки ребра, отличающимся от шага нарезки ребра наповерхности излучателя, позволяетувеличить разрешающую способностьпреобразователя,15 Обеспечение дискретности выходного сигнала с дальнейшей передачеего в виде последовательности импульса позволяет по сравнению с известным устройством исключить влияние на20 результаты измерения сопротивлениякаротажного кабеля, коллектора каротажного подъемника и изменения температуры в скважине, что повышаетнадежность работы преобразователя25 и обуславливает экономический эффектот его применения,