Гироскопический инклинометр

" с казс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскмнСоцналмстическмкРеслублнк1 7854681 :ъф К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 622.243 (088.8) пв делам нзобретеннй н етврытнй(72) Авторы изобретения Б. Ф. Ермилов и Е. И. Орлов Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(54) ГИРОСКОПИЧЕСКИЙ ИНКЛИНОМЕТР 1Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для съемки вертикальных н наклонных скважин.Известен инклинометр для съемки вертикальных скважин, в котором используется гиростабилизатор индикаторного типа, относительно которОго производятся измерения азимута скважин, а зенитный угол оси скважины измеряется с помощью уровня.Измерения азимута и зенитного угла оси скважины производятся дистанционно фотоэлектрическим способом 11. Недостатком этого инклинометра является то, что им не измеряют зенитные углы меньше семи угловых минут. Это вносит большую погрешность при съемке вертикальных скважин. Кроме того, уход гиростабилиэатора полностью входит в ошибку измерения азимута оси скважины, что также вносит погрешность в съемку. Известен инклинометр, содержащий гироскоп направления; датчик зенитного. угла, устройство измерения азимута, датчик угла рассогласования между устройством измерения азимута и гироскопом направления,2исполнительный двигатель следящей системы 2.Азимут оси скважины измеряют потенциометром, корпус которого приводится в плоскость горизонта следящей системой и неизменно ориентируется относительно плоскости наибольшего наклона скважины, а движок, через карданный шарнир, с помощью следящей системы копирует положение главной оси гироскопа. Зенитный угол измеряется в плоскости наибольшего 10 наклона другим потенциометром, корпус которого связан с корпусом датчика азимута.Недостатком этого инклинометра является то, что величина ухода гироскопа от заданного направления под воздействием внутренних и внешних сил полностью входит в погрешность . измерения азимута оси скважины.Целью данного изобретения является повышение точности определения азимута скважины.Указанная цель достигается тем, чтоинклинометр снабжен дополнительным гироскопом, счетно-решающим узлом, введенным в следящую систему, и коммутирующим блоком, при этом основной гироскоп уста 785468новлен в положении противоположном вектору кийематического момента дополнительного гироскопа, а выходы датчиком угла наклона и азимута через коммутирующий блок связаны с исполнительным двигателем следящей системы, причем датчик азимута соединен с счетно-решающим узлом.На чертеже изображена схема инклино. метра,В корпусе 1 прибора размещены коллектор 2; два гироскопа направления 3, 4; шторки 5, 6 следящей системы; рамка 7 с датчиком азимута 8 и датчиком угла наклона 9 скважины, электромотор 10, устанав:ливающий рамку в плоскости наклона сква:жины, жидкостный переключатель - уровень 11, корректирующий установку рамки; уровень 12 с электромотором 13, устанавливающим плоскость" датчика азимутав горизонтальное положение; щетка 14; движок 15 датчика азимута; ось вращения 16 рамки; следящая система, включающая фотосопротивление 17, 18; лампы подсветки 19, 20; электромотор 21; коммутирующее устройство 22 и счетно-решающее устройство 23.Благодаря тому, что рамка 7 всегда устанавливается в плоскости наклона скважины, угол наклона регистрируется по положению щетки 14 с датчика угла наклона, Азимут скважины измеряется положением движка 15 на датчике азимута. Так как рамка находится в плоскости наклона скважины, ее ось Х - Х всегда горизонтальна. Уровень 12 с гидромотором 13 устанавливают плоскость датчика азимута горизонтально, Следящая система, копируя положение шторок 5, 6, поворачивает ось вращения рамки, попеременно устанавливая движок датчика азимута относительно главной оси каждого из гироскопов. Команды на переключение следящей системы подаются автоматически при движении и нклинометра по скважине. Съем показаний происходит в два такта. В первый такт измеряются азимутальный угол относительно гироскопа направления 3 и подается в счетно-решающее устройство 23. Во второй такт коммутирую щее устройство 22 отключает выход датчика 18 и подключает выход датчика 17, Тем самым следящая система устанавливает движок датчика азимута в том же направлении, какое занимает главная ось гироскопа 4. Измеряется азимутальный угол относительно гироскопа направления 4 и также подается а счетно-решаюгцее устройство, на выходе которого получают азимут скважины как полусумму двух измере О ний,Повышение точности определения азимута скважины позволит сократить расходы на бурение дополнительных замораживаю-.щих скважин при проходке стволов способом замораживания, Так при бурении 36 скважин для проходки ствола диаметром восемь метров из-за неточности определения координат забоя скважины дается перекрытие ледопородных цилиндров в 1 м,формула изобретенияГироскопический инклинометр, содержа.щий гироскоп, датчик азимута, датчик угланаклона скважины, следящую систему с искполнительным двигателем, электромотор,отличающийся тем, что, с целью повышенияточности определения азимута скважины,он снабжен дополнительным гироскопом,счетно-решающим узлом и введенным в слезр дящую систему коммутирующим блоком, приэтом основной гироскоп установлен в положении, противоположном вектору кинетического момента дополнительного гироскопа, а выходы датчиков угла наклонаи азимута через коммутирующий блок связаны с исполнительным двигателем следящей системы, причем датчик азимута соединен с счетно-решающим узлом.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Труды ВНИМИ, Сборник 87, 1972,2. Авторское свидетельство СССР166289, кл. Е 21 В 47/022, 1964.Составитель И. чнк Техред К. Шуф Тп раж 626 ИПИ Государственного к по делам нзобретеннй н Москва, Ж - 35, Раушс ПП Патент, г. УжгородКарбачннскаянч КорректПодпнсмнтета СССРоткрытиИая наб., 5ул Про я р Л.Ие