Преобразователь зенитного и визирного углов

(51) у ну,л ъ с г ЯЯф ФЛ РЕТЕНИ Е У Г. В. Мил В, Ког ) свиде тел21 В 4идетель21 В 4идетельЕ 21 ВАТЕЛЬ 3 ексировать1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское ьство СССРУ 876978, кл. Е 7/02, 9981.Авторское св ство СССР9 933968, кл. Е /022, 1981.Авторское св ство СССРУ 1150353, кл. 47/02, 1983.(57) Изобретение относится к промышленной геофизике и м.б. использованов нефтяной, газовой и горной пром-тис преобразователем азимута для определения пространственного положениятраектории скважины. Цель - повьппение быстродействия и точности преобразования. Корпус 1 преобразователязаполнен вязкой жидкостью. В нем установлены два поплавка - маятника(ПМ) 2 и 3. Их оси вращения и продольная ось корпуса взаимно ортогональны. На осях вращения ПМ 2 и 3 установлены датчики 4 и 5 углов поворота, подключеннье к входам мультиплексора 6, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а управляипий вход - к первому входу блока управления (БУ) 11. При реальном положении преобразователя в скважине ПМ 2 и 3 поворачивают роторы датчиков 4 и 5 на углы , и 3, По команде с БУ 11 сигналы ,ис датчиков 4 и 5 последовательно спрашиваются мультиплексором 6. Преобразованные в АЦП 7 в цифровой код сигналы, пропорциональные , ичерез подключенный к выходу АЦП 7 демультиплексор 8 в соответствии с командой БУ 11 записываются в регистры 9 и 10. После этого БУ 11 дает. команду по управляющим входам программируемых логических матриц ПЛМ 13 и 14. На выходах ПЛМ 13 и 14 появляются коды, пропорциональные зенитному углу В и визирному углу ( . При этом на вход ПЛМ 14 сигнал от БУ 11 поступает через элемент 12 задержки. Это позволяет мультипл выходы преобразователя.Изобретение относится к области бурения и может быть использовано для инклинометрирования скважин и пространственной ориентации подземных объектов5Целью изобретения является повышение быстродействия и точности преобразования,На чертеже представлена блок-схема преобразователя. юПреобразователь зенитного и визирного углов содержит корпус 1, заполненйый вязкой жидкостью, два поплавка-маятника 2 и 3, оси вращения которых и продольная ось корпуса вза имно ортогональны, датчики 4 и 5 углов поворота, установленные на осях вращения поплавков маятника, мультиплексор 6, аналого-цифровой преобразователь 7, демультиплексор 8, пер вый и второй регистры 9 и 10, блок 11 управления, элемент 12 задержки, первую и вторую программную логическую матрицу 13 и 14,Выходы датчиков 5 и 4 углов ново рота соединены с входами мультиплексора 6, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7, а управлянжгий вход - к первому выходу блока управления, вы ход АЦП 7 соединен с входом демультиплексора 8, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй регистры 9 и 10 подключены к первым и вторым входам программируемых логических матриц (ПЛМ) 13 и 14, управляющий вход первой ПЛМ 13 подключен к второму выходу блока управления (БУ) 11 непосредственно, а управляющий вход второй ПЛМ 14 - через 40 элемент 12 задержки, первый выход БУ 11 соединен с управляющими входами АЦП 7 и демультиплексора 8,Преобразователь зенитного и визирного углов работает следующим образом.При наклоне корпуса 1 на зенитный угол 9 и его повороте вокруг собственной оси на визирный угол д, т.е. при реальном положении преобразователя в скважине, поплавки-маятники 250 и 3, ориентируясь по вектору ускорения свободного падения д, поворачивают роторы датчиков углов 4 и 5 поворота на некоторые углы , и г, которые связаны с искомыми углами сле 55 дующими выражениями; (1) (2) По команде БУ 11 мультиплексором 6 осуществляется последовательный опрос сигналов с датчиков 4 и 5 углов: оворота, Эти сигналы преобразуются в цифровой код в АЦП 7, затем через демультиплексор 8 в соответствии с камандой БУ 11 код, пропорциональный углу , записывается в первый регистр 9, Ф код, пропорциональный, записывается во второй регистр 10, ПЛМ 13 и 14 запрограмированы таким образом, что кодам, подаваемым на входы ПЛМ с выходов регистров 9 и 10, соответствуют коды искомых углов 9 и. При этом значения углов 8 и ( могут быть не строго равными вычисленным по формулам (1) и (2), а отличаться на некоторые значения, определенные для каждого конкретного преобразователя, что позволяет практически устранить систематическую составляющую погрешности первичных преобразователей 4 и 5,После того, как в регистры 9 и 10 занесены коды, соответствующие текущим значениям углов 3, и 3 г, БУ 11 дает команду по управляющим входам ПЛИ 13 и 14 (входы выбора микросхемы), в результате которой на выходах ПЛИ 13 и 14 появляются коды, пропорциональные зенитному углу О и визирному углу. При этом, на управляющий вход ПЛМ 14 сигнал от БУ 11 поступает через элемент 12 задержки, что позволяет мультиплексировать выходы преобразователя.Формула изобретенияПреобразователь зенитного и визирного углов, содержащий корпус, заполненный вязкой жидкостью, два поплавка-маятника, оси вращения которых и продольная ось корпуса взаимно ортогональны, включающие эксцентричные грузы и датчики углов поворота, выходы которых соединены с входами мультиплексора, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а управляющий вход - к первому выходу блока управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности преобразования, он дополнительно снабжен демультиплексором, двумя регистрами, двумя программируемыми логическими матрицами и элементом задержки, причем выход аналого-цифроСоставитель А, Рыбаков Техред Л,Сердюкова Редактор А. Ворович Корректор М. Самборская Заказ 870/32 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1298363 4вого преобразователя соединен с вхо- второму выходу блока управления недом демультиплексора, первый и вто-, посредственно, а управляющий входрой выходы которого соответственно второй программируемой логическойчерез первый и второй регистры под- матрицы - через элементы задержки,ключены к первым и вторым входам при этом первый выход блока управлепрограммируемых логических матриц, ния соединен с управляющими входамиУправляющий вход первой програимиру- аналого-цифрового преобразователя иемой логической матрицы подключен к пемультиплексора,