Инклинометр

р 682640 О П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.08.79(54) ИНКЛИНОМЕТ схем рительную 1 бесколации дат- оаксиальцентрично и 5. Груз нутреннег жены дат к азимута рующими Изобретение относится к геофизическимприборам для измерения углов и азимутовискривления буровых скважин,Известны инклинометры, содержащиедатчики угла и азимута, арретирующее устройство, электромагнит и систему контактов, выполненную в виде щеток, поочередноподключаемых к коллекторным кольцамдатчиков 11.Известны также инклинометры, дополнительно снабженные, с целью защиты подключаемых реохордов датчиков от перенапряжения, контактной парой и воздействующим на нее толкателем, установленным наякоре электромагнита 21. 15В результате такого выполнения конструкции инклинометра в процессе компенсации сопротивления жилы кабеля или измерения сопротивления участка реохорда датчика в измерительную цепь оказываются 20включенными по крайней мере три последовательно соединенные контактные пары,что приводит к снижению надежности, атакже ухудшает точность измерений углови азимутов в условиях сверхглубоких скважин. Это объясняется тем, что с увеличением температуры окружающей среды возрастает контактное сопротивление и нестабильность цепи последовательно соединенныхконтактных пар, суммарное сопротивление 3 которых при многократных замыканиях принимает значения, отличающиеся одно от другого в режимах компенсации и измерения. Разность этих значений входит в погрешность измерений углов и азимутов.Целью изобретения является повышение надежности и точности измерений в сверхглубоких скважинах.Это достигается тем, что датчики углов и азимута кинематически связаны с арретирующим устройством, которое через электромагнит связано с толкателем, выполненным в виде ротора с преобразователем возвратно-поступательного перемещения в шаговое вращательное и установленного с возможностью взаимодействия с системой контактов. На чертеже дана электрическа предлагаемого инклинометра,Инклинометр включает изме систему, содержащую в корпусе лекторное устройство для ориент чиков, выполненное в виде двух к ных рамок-маятников 2 и 3 с экс установленными на них грузами 4 5 по массе превосходит груз 4 в рамки 2. Во внутренней рамке 2 располо чики угла с реохордом 6 и датчи с реохордом 7, снабженные фиксизвеньями (на чертеже не показаны), кпнематическп связанными со штоками подпружпненного арретира 8.Внешняя рамка 3 содержит подпружиненный арретпр 9, установленный с возмож ностью воздействия на арретир 8. Прп помощи упора 10, расположенного в прорези основания 11 корпуса 1, внешняя рамка 3 ограничена во вращении на угол 190(а( (360, а внутренняя рамка 2 упорами 12 и 1 О 13 ограничена во вращении относительно внешней рамки 3 на угол 360(р(370".Корпус 1 содержит подпружиненный арретир 14 с возможностью воздействия на арретир 9. Арретир 14 предназначен для 15 фиксации измерительной системы и перемещается при помощи кулачка 15, приводимого в движение прямоходовым электромагнитом 16. Кулачок 15 жестко связан с храповым колесом 17, которое под воздействи ем собачки 18 при включении электромагнита 16 может поворачиваться относительно своей оси на /, окружности.Контактная система предлагаемого инклинометра выполнена в виде расположен ных по окружности через 120 нормально разомкнутых контактных пар 19 - 21, а толкатель - в виде ротора 22, установленного поворотно на оси, соединенной с подпружиненным якорем (на чертеже не показаны) 30 электромагнита 16. Ротор 22 снабжен механизмом (на чертеже не показан), греобразующим возвратно-поступательное перемещение последнего в шаговое вращательное движение на / окружности за время сраба тывания электромагнита 16. Ротор 22 на лобовой поверхности имеет два диаметрально противоположных выступа, которыми он поочередно при обесточивании обмотки электромагнита 16 замыкает одну из кон тактных пар 19, 20 или 21.Электрическая схема инклинометра обеспечивает дистанционное измерение углов и азимутов, контроль и управление работой прибора, Реохорды б и 7 датчиков угла и 45 азимута электрически связаны при помощи маломоментных токоотводов, размещенных между штоками толкателей, с жесткими контактами электроизоляционной платы 23 и через контактные пары 19 и 21 вместе с 50 балластным сопротивлением 24 подключаются к четвертому плечу равновесного моста наземной измерительной панели (на чертеже не показаны) через центральную жилу кабеля (ЦЖК) и оплетку кабеля 55 10 К).Для расширения диапазона измеряемых углов и обеспечения возможности оперативной компенсации сопротивления жилы кабеля, а следовательно, и уменьшения вре мени цикла измерений, реохорды 6 и 7 могут иметь одинаковое сопротивление. Вэтом случае для определения подключаемого к измерительной цепи датчика инклинометр должен быть снабжен индикаторным рези стором 25, сопротивление которого отличается от сопротиВлений реохордов 6 н 7. Силовая цепь инклпнометра состоит пз электромагнита 16 и последовательно вклоченного с ним разрядника 26.Описанный инклинометр работает следующим образом. Примем за исходное то положение кулачка 15 и ротора 22, которое изображено на чертеже, В этом случае измерительная система разарретирована и в измерительную цепь через замкнутую контактную пару 19 включено полное сопротивление реохорда 6 датчика угла. В этой позиции производят компенсацию сопротивления жилы кабеля.При подаче импульса напряжения от источника питания на обмотку электромагнита 16 последний срабатывает после зажигания разрядника 26. В результате чего храповое колесо 17 под действием собачки 18, кинематически связанной с якорем электромагнита 16, поворачивает кулачок 15 на /б окружности, Кулачок фиксирует измерительную систему путем оказания последовательно передаваемого воздействия арретиров 14, 9 и 8 на фиксирующие звенья датчиков угла и азимута. При этом ротор 22 разомкнет контактную пару 19 и, совершая возвратно-поступательное и вращательное движения (по направлениям, указанным на чертеже стрелками) после обесточивания обмотки электромагнита, замкнет контактную пару 21, включая в измерительную цепь участок реохорда 7, Азимут пропорционален измеряемому в этой позиции сопротивлению участка реохорда 7.При вторичном срабатывании электромагнита 16 измерительная система останется в заарретированном состоянии, а ротор 22 замкнет контактную пару 20, включая в измерительную цепь индикаторный резистор 25.При третьем срабатывании электромагнита 16 измерительная система сохранит заарретированное состояние, а ротор 22 замкнет исходную контактную пару 19, При этом в измерительную цепь окажется включенным участок реохорда б. Измеряемое сопротивление этого участка пропорционально углу отклонения инклинометра,При четвертом срабатывании электромагнита 16 измерительная система приобретает способность свободной ориентации датчиков в пространстве, а ротор 22 замыкает контактную пару 21, включая в измерительную цепь полное сопротивление реохорда 7 датчика азимута.При пятом срабатывании электромагнита16 в измерительную цепь включается сопротивление индикаторного резистора 25. При шестом срабатывании электромагнита 16 кулачок 15 переключающего механизма и ротор 22 возвращаются в исходное состояние.682640 Инклинометр, содержащий датчик угла и азимута, арретирующее устройство, электромагнит, толкатель и систему контактов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений в сверхглубоких скважинах, датчики угла и азимута кинематически связаны с арретирующим устройством, которое через электромагнит соединено с толкателем, выполненавитель И. КарбачинскаяТехред Н, Строганова Корректор Р, Беркович арод Изд.521 Тираж 658 рственного комитета СССР по делам изо 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ аказ 2119/8НПО Поиск Г Подписное ений и открытийипография, пр. Сапунова, 2 Формула изобретения ным в виде ротора с преобразователем воЗ.вратно-поступательного перемещения в шаговое вра 1 цательное и установленного свозможностью взаимодействия с системой кон тактов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР141458, кл, Е 21 В 47/022, 1961.1 О 2. Авторское свидетельство СССР173154, кл. Е 21 В 47/022, 1965.