Устройство для определения угла наклона и азимута

(51)4 С 01 С 9/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ П 1 НТ СССР ВИДЕТЕЛЬСТВ У ваия кривизны срения, Цельюпрощение констройство выпо3 с тремя св ного измере л,Р 35ационныйкидзев, Р.И,Ал т внутри й маги о веще мбеков ником света 7, и и дбез сухого трения. Сфильтров формированнцветов прохосветоводныйфотопрнемникными на тригруппы и уствращающемсякрасный цветтый - 15; 2 ил. тельство ССС 9/06,м л и тре дят через регулярныи жгут,11 и регистрируютс ами 13 - 15, распределе взаимно перпендикулярны ановленными на синхронн диске 12, воспринимающи13, синий в14, жел" льство СССРВ 47/02, 23.0384. е свиде кл. Е 2(57) Изобретение можвансь в качестве инкл 1 ЕНИЯ УГ 01 ометра дл АВТОРСНО 21) 4181393/24-1022) 14.01.8746) 23.09.89. Бю71) Уфимский авим. Серго Орджони72) М.З.ИсмагилоФ.Р.Габбасов53) 528,541(088.856) Авторское свид1435941, кл. С О6.05.86.АвторскоУ 1199916,т быть использоны в процессе б тения является и устройства. У виде полой сферильтрами 8 - 10, ложены постоянн которои раст 5 с источной в опорещью свето89 3 15095Изобретение относится к измерительной технике и может быть использов ан о для иэ мер ения азимута и угла наклона скважины в процессе, бурения,Цель изобретения - упрощение конструкции за счет уменьшения числа фотопреобразователей и световодов.ФНа фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1. 10Устройство содержит каналы 1 для подачи и отвода сжатого воздуха, рабочий зазор 2, сферу 3, корпус 4, постоянный магнит 5, груз 6, источник 7 света, красный светофильтр 8, 15 желтый светофильтр 9, синий свето- фильтр 10, регулярный световодный жгут 11, диск 12, группу фотоприемников 13, воспринимающих красный цвет, группу фотоприемников 14, вос принимающих синий цвет, группу фотоприемников 15, воспринимающих желтый цвет (выполненных на основе фото- диодов).Устройство работает следующим об разом.Подается сжатый воздух черезмикроотверстия 1 в рабочий зазор 2 между сферой 3 и корпусом 4. В результате сфера 3 оказывается подвешенной 30 на тонкой воздушной пленке. Постоянный магнит 5 ориентирует сферу 3 по магнитному меридиану, а груз в плоскости горизонта, От источника 7 света, расположенного на магните 5 в центре сферы с помощью трех светофильтров (окна в сфере): .красного 8,. желтого 9, синего 10 формируются световые лучи трех цветов. Далее эти лучи проходят через регулярный свето водный жгут 11 и регистрируются фотоприемниками 13 - 15,установленнымина синхронно вращающемся диске 12 и фотоприемники распределены на тривзаимно перпендикулярные группы; 45 воспринимающие красный цвет - 13, синий - 14, желтый - 15. Причем необязательно использование разных фотоприемников, чувствительных к разным цветам, можно снабдить достаточно широкополосные фотоприемникитакими же светофильтрами, как в све- товых окнах сферы 3.Угол наклона определяется по номеру сработавшего под действием желтого цвета фотоприемника из группы 15.Одновременно со срабатыванием фотоприемника автоматически начинается отсчет времени. Для определения азимута измеряют- . ся два временных промежутка; время с между последовательным срабатыванием двух фотоприемников: от желтого луча (зенит) я одного из лучей, направленных вдоль постоянного магнита (в зависимости от того какой из лучей попадает в просматриваемое фотоприемниками поле);.время Т полного синхронного оборота диска, т.е. промежуток времени между двумя последовательными срабатываниями одного и того же фотоприемника (например, от желтого луча),По известным Т и и азимут находится аппаратным способом в блоке обработки. Время Т делится на 4, т.е.устанавливается соответствие 1 /2Орадиан (или 90 ) некоторому времениДалее, если зарегистрирован синий луч и ь, с 1, то азимуту соответствует время+ /Т - ь/; при ь тазимуту соответствует время ь +Если же зарегистрирован красный луч и( /Т - й/, то азимуту соответствует время с + С, при ь ) /Т - С/ азимуту соответствует время ь - /Т- - С/. Полученное этаким образом значение азимута можно выводить как в условных .временных единицах, так и преобразовав в радианы или градусы.Для повышения точности можно пре.дусмотреть измерение азимута по нескольким оборотам диска и последующее усреднение. Предлагаемое устройство позволяет производить непрерывную регистрации параметров траектории при движении инклинометра в скважине, т.е. автоматизировать процесс бурения. Это необходимо для проведения точного бурения и для решения задач интерпретации данных геофизических исследований. формула изобретения Устройство для определения угла наклона и азимута, содержащее корпус с продольной осью, в сферической полости которого в воздушном подшипнике размещена сфера со смещенным центром тяжести, постоянным магнитом, источником света и двумя ортогональными каналами, первый иэ которых направлен от источника света параллельно оси постоянного магнита, ацпроЬиние радетя Ф.г Составитель В.Сарахановедактор С.Патрушева Техред И.Верес Корректор Т.Малец Заказ 5789/31 Тираж 683 ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 13035, Москва, Ж, РаПодписноетениям и открытиям при ГКНТская наб., д. 4/5 й комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 оизводственно-издательс 5 1509589бвторой - перпендикулярно азимутальной оси корпуса, сфера выполнена с третьим плоскости сферы, и световоды, входные каналом, направленным противоположно торцы которых равномерно распределены первому, в каждом из каналов размепо поверхности сферической полости в . щен введенный светофильтр, цвет кото- пределах ее верхней полусферы, а ьы- рого отличается от остальных, фото 5ходные торцы сопряжены с фотопреобра- преобразователи расположены на диске зователями, связанными с блоком обра- в виде радиальных равномерных рядов, Ьотки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, два из которых установлены по днаметчто, с целью упрощения конструкции 10 ру диска, третий перпендикулярно им, за счет уменьшения числа фотопреоб- а фотопреобразователи каждого из ря-разователей и световодов, оно снаб- дов выполнены чувствительными к оджено диском, установленным с возмож- ному из соответствующих светов светоностью вращения вокруг продольной фильтров.