Устройство для определения степени трещиноватости горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСКРЕСПУБЛИК(21) 4 117280/ (22) 10.06.86 (46) 30.03.89 (71) Ивано-Фр ти и газа (72) А.А.Шапо (53) 622.35 ( (56) Авторско В 1317105, кл 23-03 вал088.8)е свидетельство СССРЕ 21 В 44/00, 1985 ся к бурению е достоверт получения но в моментойство содер- преобразоель 3, запоми.ор 8, регистцели устр-во ения, интеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Бюл. Р 12ковский институт неф(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относитскважин. Цель - повьппеннности определения за счеинформации непосредственпрохождения трещин. Устржит трансформатор 1 токаватель 2 тока, выпрямитнающий элемент 6, сумматратор 11. Для достиженияимеет элемент 4 усредн гратор 5, повторитель 7 напряжения, ключ 1 О, регенеративный компаратор 9. Через трансформатор 1 на вход,элемента 4 усреднения поступает информативный сигнал, Последний изменяет свои энергетические характеристики во времени в зависимости от степени трещиноватости. Сумматор 8 сравнивает сигнал Н 1, пропорциональный действующему значению тока нагрузки электродвигателя, и сигнал Н пропорциональный току нагрузки, усредненному на некотором интервале времени. Сигнал П, уменьшается при прохождении буровой коронкой трещины. Сигнал П остается практически постоянным. При й превышении в компараторе 9 разности Н-Н, над пороговым значением открывается ключ 10. На регистраторе 11 производится регистрация импульса, С соответствующего прохождению буровой коронкой трещины в горной породе. 1 ил.При использовании в качестве при" вода бурового станка асинхронного электродвигателя переменного тока измерительный сигнал, пропорциональный току в цепи питания, можно представить в виде гармонического сигнала Б = П, виь(и С+с + Ч),(1)40 где Б г - амплитуда информативногосигнала;с - начальная фаза,ц - фаза сигнала;(и =211 - частота.При бурении трещиноватых пород как амплитуда, так и фаза входного сигнала изменяются во времени в зависимости от степени трещиноватости. При этом измерительный сигнал в общем виде может бьггь представлен как 50 0 И)=Ц (Ы)вЫ (ы(Ы)е+Ы+4 Ы)3(2)В моменты прохождения коронкой трещин мощность, потребляемая электродвигателем, уменьшается. Поэтому измерительный сигнал удобно предста.- вить в виде Изобретение относится к технике и технологии вращательного бурения.Цель изобретения - повышение достоверности определения за счет полу чения информации нецосредственно в момент прохождения трещин.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство для определения степе О ни трещиноватости горных пород содержит трансформатор 1 тока, подключенный через преобразователь 2 тока к входу двухполупериодного выпрямителя 3, выход которого соединен с входом эле мента 4 усреднения, второй выход которого подключен к первому входу ин 1 тегратора 5, Выход последнего соединен с входом запоминающего элемента 6, первый выход которого подключен 20 к второму входу интегратора 5. Первын выход элемента 4 усреднения через повторитель 7 напряжения соединен с первым входом сумматора 8, второй вход которого подключен к второму вы ходу запоминающего элемента 6, а выход соединен через компаратор 9 и ключ 10 с регистратором 11.Устройство работает. следующим образом. ЗО(3) где О ы Ч - значения параметровпри прохождении трещин,"Н(И), дМЩ,й Ц(Ч), - инФормативные изменения параметров.При использовании в качестве ис" точника питания буровых установок сети централизованного электроснабже" ния с практически неограниченной мощностью угловая частота измерительного сигнала при прохождении трещин остается неизменной и не зависит от режима работы самой установки. Поэтому виражение (3) упрощается Б= 0, +ЬБ(И)3 в 3 лф. +а+ ,+(4) В качестве информативного сигнала может бьггь принят ток в цепи питания, активная составляющая потребляемой мощности, угол сдвига Фаз между током и напряжением питания.Гармоническйй сигнал, пропорциональный синусоидальному току в цепи питания приводного электродвигателя (не показан), снимается с выхода преобразователя 2 тока, выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 3 и поступает на элемент 4 усреднения, на выходе которого действует напряжение 0, прОпорциональное действующему значению тока во вторичной обмотке трансформатора 1 тока.Сигнал с выхода элемента 4 усреднения подается на интегратор 5 с запоминающей обратной связью, состоящий из собственно интегратора 5 и аналогового запоминающего элемента 6, а через повторитель 7 напряжения на первый вход сумматора 8. На второй вход сумматора 8 подается сигнал Бс выхода запоминающего элемента 6, пропорциональный значению тока нагрузки, усредненному на заданном интервале времени С. Сумматор 8 сравнивает сигнал 11, пропорпиональный действующему значению тока 1, нагрузки электродвигателя, и сигнал Б, пропорциональный току Т, усредненному на интервале времени д С.14691 32 Составитель А.РыбаковТехредМ,Ходанич Корректор С.Черни Редактор И.Касарда Заказ 1334/Зб Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 .Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10 При прохождении буровой коронкой трещины действующее значение тока 11 уменьшается. При этом напряжение сигнала Б также понижается. Сигнал Ц остается практически постоянным. С выхода сумматора 8 сигнал, пропорциональный разности входных сигналов Пз=Б-Б подается на компаратор 9, где сравнивается с пороговым значе нием и при превышении последнего открывает ключ 10, который замыкает измерительную цепь регистратора 11. В результате происходят отсчет и реги" страция импульса, соответствующего 15 прохождению буровой коронкой трещины. Формула изобретенияУстройство для определения степени трещиноватости горных пород, со держащее трансформатор тока, подключенный через преобразователь тока к входу двухполупериодного выпрямителя, запоминающий элемент, сумматори регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениядостоверности определения за счетполучения информации непосредственнов момент прохождения трещин, оноснабжено элементом усреднения, интегратором, повторителем напряжения,ключом и регенеративным компаратором,причем выход двухполупериодного выпрямителя подключен к входу элементаусреднения, первый выход которого соединен через повторитель напряженияс первым входом сумматора, второй выход подключен к первому входу интегратора, выход которого соединен свходом запоминающего элемента, первыйвыход которого подключен к второмувходу интегратора, второй выход соединен с вторым входом сумматора, выход которого через компаратор и ключподключен к регистратору.