Устройство для ориентирования датчиков

АВТОРСИ енина авиационникидзе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(71) Уфимский ордена Лный ийститут им. Орджо(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 332204, кл. Е 21 В 47/022, 1972.2. Авторское свидетельство СССРУ 781329 кл. Е 21 В 47/022, 1979) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВА ДАТЧИКОВ, содержащее корпус, за полненный жидкостью и жестко соединенный с токосъемником, две поворотные рамки с эксцентричными грузами,на одной из которых установлен токосъемник, а на другой - датчик угла,электрически связанный с маломоментными спиральная токоотводами, приэтом рамки установлены одна под другой и имеют опоры, жестко связанныес корпусом, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьзпения точностиориентирования, одна из рамок снабжена маятником, ось вращения которого расположена вьипе и параллельнооси поворота рамки, а датчик установлен на маятнике.1 1102Изобретение относится к промысло-.вой геофизике и может быть использовано для измерения азимута искривления скважины.Известно устройство для ориепта 5ции датчиков, содержащее в заполненном жидкостью корпусе поплавковыймаятник, рамку с датчиками и вилкойи контактную пару коллектор - токосъемник13.Данное устройство характеризуется невысокой точностью измерения,поскольку имеет большое копичествопараэитных моментов трения, а именнодве пары подшипников в карданном под 5весе, подшипник на маятнике, трениев контактной паре коллектор-токосъемник и другие псгрешности, связанныес изготовлением деталей устройства.Наиболее близким к изобретению20является устройство, содержащее корпус, заполненный жидкостью и жесткосоединенный с токосъемником, две поворотные рамки с эксцентричными грузами, на одной из которых установлен25токосъемник, а на другой - датчикугла, электрически связанный с маломоментными спиральными токоотводами,при этом рамки установлены од 1 а поддругой и имеют опоры, жестко связанные с корпусам 23,В данном устройстве исключено влияние моментов сухого трения, возникающих в узле токосъемника, на ориентирование в плоскость наклона рамки сдатчиками, однако не исключены момен ты от сил сухого трения, возникающиев опорах рамки, С изменением температуры плотность жидкости меняется и,соответственно, реакции в опорах рамки увеличиваются, а так как температура в скважине меняется в. широкомдиапазоне (20-250 С), то в широкомдиапазоне меняются реакции в опорахрамки, и при малых углах наклонаскважины это существенно влияет на 45точность ориентирования датчиков.Цель изобретенияповышение точности ориентирования.Укаэанная цель достигается тем,что в устройстве для ориеитирования 50датчиков, содержащем корпус, заполненный жидкостью и жестко соединенныйс токосъемником, две поворотные рамки с эксцентричными грузами, на одной из которых установлен токосъемник, а на другой - датчик угла,электрически связанный с маломоментными спиральными токоподводами, при9161этом рамки установлены одна под другой и имеют опоры, жестко связанные с корпусом, одна из рамок снабжена маятником, ось вращения которого расположена выше и параллельно оси поворота рамки, а дачтик установлен на маятнике.На чертеже представлена кинематическая схема устройства для ориентирования датчиков.В подщипниках 1, жестко закрепленных в корпусе, установлена рамка 2 с эксцентричным грузом 3, с рамкой 2 жестко связаны упор 4 и коллектор 5 токосъемника 6, жестко связанного с корпусом, в подшипниках 7 установлена рамка 8 с эксцентричным грузом 9. На рамке 8 жестко закреплена планка 10. В рамке 8 в подшипниках 11 установлена рамка 12 с эксцентричным грузом 13, в рамке 12 в подшипниках 14 установлен маятник 15 с грузом 16, на маятнике 15 жестко закреплен датчик азимута 17. Электрическая связь между рамками 2 и 8 осуществляется при помощи гибкого маломоментного токоподвода 18.Иэ приведенной кинематической схемы видно, что точность установки рамки 12 не зависит от зенитного угла. Устанавливающий момент поплавковой рамки Й изменяется по законуМ = А в 3 пО, где 6 - зенитный угол А - коэффициент пропорциональности.Соответственно, точность установки рамки 8 изменяется по такому же закону, она будет максимальной при О = = 90 и минимальной при 9 О. Маят-.ник 15 позволяет компенсировать не-точность установки рамки 8 в плоскость наклона и, соответственно, увеличить точность установки датчика азимута 17 в плоскость горизонта, Маятник 15 имеет ограниченный угол поворота, в пределах неточности установки рамки 8, поэтому ось вращения маятника 15 расположена в верхней точке, а груз 18 - в нижней точке рамки 12 (в пределах габарита рамки 12).,акое исполнение маятника 15 позволяет получить максимальное плечо 1 и максимально возможный устанавливающий момент при минимальном диаметре устройства.Устройство для ориентирования датчиков работает следующим образом.При отклонении корпуса прибора , от вертикали на зенитный угол поплавковая рамка 8 под действием груза 91 1.02916 устанавливается в плоскость наклона с какой-то погрешностью ВУ . Рамка 12 под действием груза 18 устанавливается по вертикали (погрешность установки рамки определяется качеством подшипников 11 и не зависит от величины зенитного угла), Маятник 15 вместе с закрепленньм на нем датчиком азимута 17 под действием груза 16 устанавливается по вертикали, компенО сируя погрешность установки Ю рамки 8. Поплавковая рамка 2 под действием груза 3 также устанавливается в плоскость наклона с погрешностью, не превышающей +90 . Электрические 1 зоются иа коллектор 5 токосьемкика 6 через гибкий токоподвод 18. 4Предлагаемое устройство. позволяет разработать инклинометр непрерывного действия малого диаметра для исследования геофизических скважин. Эксплу 1атация такого инклинометра сократит время инклинометрирования скважины почти втрое по сравнению с существукщими инклинометрами точечного измерения. В сравнении с прототипом отпадает необходимость в применении гибких токоподводов и коллекторной рамки, обеспечивая при этом экономию материалов и затрат труда на изготовление, и, самое главное, повышается точность ориентирования датчиков при малых углах наклона скважины и, следовательно, повышается точность измерения ориентирования скважины в пространстве.1102916 Составитель И.Каобачинскаяенова Техред Ж. Кастелевич Корректор дактор Т Бутя 4 ВФаюМю аказ 4919/21 дписное Тираж 565 По Государственного комитета СС елам изобретений и открытийМосква, 3-35, Раушская наб. ао 11303