Преобразователь сопротивления датчиков глубинных параметров

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯн двтоФском свидетвдьствю Союз СоветсиикСоциапистичесиинРеспублик11957116(23) Приоритет -СССР но делам нзобретеннй н еткрытнйДата опубликования описания 07 . 09 .82 Г. Х. Кутлуяров, Ю, Д. Коловертнов, В. С. Жевак,Е. С. Дамрин, А, А. Молчанов и В. Б. Черный-".-" ,ФУ 3,7 к,РУфимский нефтяной институт и Всесоюзный научно- я-., ;.1 ст,и сследов атель ски й институт геофизических исследований-акв(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДАТЧИКОВ .ГЛУБИННЫХ ПАРАМЕТРОВ 1Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для дистанционного преобразования сопротивления резистивных датчиков, находящихся в глубинном снаряде, спускаемом в скважину на одножильном бронированном кабеле.Известно устройство для преобразования сопротивления резистивных датчиков, содержащее однополюсный переключатель с числом позиций, соответствующим количеству измеряемых точек, подвижные контакты которого соединены с концами проводов линии связи, подключенных другими концами к общим точкам вентилей, входящих в цепочки с резистивными датчиками, причем вторая группа проводов линии связи одними концами подключена к зажиму источника переменного напряжения, другими 20 к общим точкам резистивных датчиков и вентилей упомянутых цепочек 111Недостатком этого устройства явля-: ется наличие контактного переключа 2теля, что снижает надежность, кроме того, статистическая система уравновешивания не обеспечивает достаточно" го быстродействия устройства.Известен преобразователь сопротивления датчика, содержащий источник разнополярных импульсов тока, к которому подключены решающий блок и одножильный бронированный кабель, подсоединенный противоположным кон"цом к выводам датчика и образцового резистора, включенных последовательно, а также стабилитроны, включенные параллельно датчику и образцовому резистору, к общей точке соединения которых подключены одноименные выводы стабилитронов 121.Однако известное устройство не может быть использовано для получения информации о комплексе, преобразуемых в сопротивления резистивных датчиков глубинных параметров (например, температуры, разности температур, расхо да, давления, проводимости среды,1 О 15 2 О 25 30 3 95711 азимута и т. д,) при условии использования одножильного бронированного кабеля в качестве канала связи.Целью изобретения является уменьшение погрешности преобразования и расширения функциональных возможностей преобразователя сопротивления датчиков глубинных параметров. Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь сопротивлениядатчиков, содержащий источник разнополярных импульсов тока,.к зажимамкоторого подключены решающий блок иодножильный бронированный кабель,броня другого конца которогоподключена к цепочке, состоящей из датчика,параллельно которому включен термоком. пенсированный стабилитрон, введеныдополнительно и последовательносоединенных цепочек датчик-стабилитрон, которые включены между первойцепочкой и центральной жилой кабеля,причем напряжение срабатывания стабилитронов последовательно увеличивается от 1-ой цепочки к 12-ой, а выборопрашиваемого датчика определяется максимальной заданной величиной тока источника двухполярных импульсов тока в цикле преобразования,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит и соединенных последовательно цепочек, каждая из которых включает в себя резистивный датчик 1-1-1-и параллельно которому35 включен, нелинейный элемент 2-1-2-и с участком 8 АХ; параллельным оси токов, например термокомпенсированный стабилитрон. Указанные цепочки соединены с наземной частью одножильным бронированным кабелем с центральной жилой 3 и броней 11, в цепи которой находится источник ЭДС 5, являющийся эквивалентом действия стационарных . электрических полей. Наземная часть45 состоит из источника 6 тока, предназначенного для генерирования двухполярных импульсов тока прямоугольной формы постоянной длительности и различной амплитуды. К выходным зажимам указанного источника тока кроме ка 50 беля подсоединен решающий блок 7,Устройство работает следующим образом.Напряжения стаби.пизации стабилитронов 2 выбираются таким образом, что Ос с О. сОд, Источником 6 тосс- ка вырабатываются двухполярные импуль 6 4сы тока с амплитудами полуволн 3, где- ,амплйтуда тока, при которомвыполняется неравенство1 Р,1 с О с (Р - минимальноесопротивление датчика 1-1);К 11 - амплитуда тока, при котором выполняется неравенство Оь с К 1 Р 1 4 ОС 2,К 1 - амплитуда тока, при которомвыполняется неравенствоОС с К 51 Р с ОС 5 (Рминимальное сопротивлениедатчика 1-2);К 1 - амплитуда тока, при которомвыполняется неравенствоОс с К 1 Р(Р 1 - минимальное со,ротивление датчика1-п).При последовательном опросе датчи-, ков в первом такте рабочего цикла источник 6 вырабатывает двухполярный. импульс тока с амплитудой полуволн 1. Положительная и отрицательная по-, луволны двухполярного импульса проходят по цепи, содержащей жилу кабеля 3 датчики 1-1-1-п, броню кабеля 11. При этом на зажимах источника 6 тока, а значит и на входе решающего блока 7 появляются напряжения О= 1(Р 1+ Р 1+ Р Р,) + Е(1) 0=1(Р + Р+ Р 2 Р) + Е где Р - суммарное сопротивлениежилы кабеля и его брони;Р -Р 4 - текущее значение сопротивлений резистивных датчиков 1-1-;1-и;Е - значение ЭДС, .наведеннойв броне кабеля за счетестественной поляризациигорных пород.8 о втором такте вырабатывается двухполярный импульс с амплитудами полуволн К 1 1 (К 11), при этом на зажимах источника тока появятся на- пряжения Од = К,1(Рл+Ра++Р,) + Е (.,)02 = К(1(В 1 + Р 1- Р+ + Р 11) + Е где Ос 1- напряжение стабилизацииэлемента.8 и такте вырабатывается импульс с амплитудами полуволн Кя, 1(К,957 116 6тока тудами олуволн К 1 (ККп ,) и навход решающего устройства будут поданы напряжения 5) Кп) и на зажимах источникапоявятся напряжения Кп. 1(й + й 1) + Ос++ Ос +(п, + Е (и) 11% К "ц 1+ Ос + Оса+ Осд + + Е (и + 1) Ки-тфл ++++ "4+Е(п) 0=-К)Мй 1 + й( + й + + Кп) + Е (и + И, наконец, в последнем (п + 1)-м - Решая систему уравнений получимтакте вырабатывается импульс с ампли- формулу сопротивления датчикаК,.,(ц.,ць (ц ц) ц)1-"(цц Ж )-цс.1КК 1 где К - порядковый номер. датчика; 1 Осе Как видно иэ полученного уравнения20 преобразования, для вычисления сопротивления датчика достаточно генерирование трех двухполярных импульсов тока. Так, д 4 я вычисления 811 требует 23 ся подать на:вход решающего блока1 (напряжения 0, О, Ол, Оп ОпО л вызванные протеканием токов с амплитудами 1, К, 1, К 1,соответственно, при этом К, К, Х Оо-уХ О , участвуют в операции вычисле- Зфс фния как заранее известные постоянные величины.1 Таким образом, в, предлагаемом устройстве обеспечивается возможность 3 не только циклического опроса датчиков, как это имеет место в известных устройствах с контактными переключателями, но и возможность их произвольного опроса. Максимальная про стота глубинной части, высокая точ:ность преобразования за счет исключения влияния на его результат неинформативных факторов, наведенных в линии связи вследствие действия стационар% ных электрических полей обеспечивает надежные и точные измерения для комплексного исследования скважин,формула изобретенияПреобразователь сопротивления датчиков глубинных параметров, содержащий источник двухполярных импульсовтока, к зажимам которого подключенырешающий блок и одножильный бронированный кабель, броня другого конца которого подключена к цепочке,состоящей из датчика, параллельнокоторому включен термокомпенсированный стабилитрон, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уйеньше"ния погрешности п)еобразования и расширения функциональных возможностей,он дополнительно содержит ипосле.довательно соединенных цепочек датчик - стабилитрон, которые включенымежду первой цепочкой и центральнойжилой кабеля, причем напряжение срабатывания стабилитронов последовательно увеличивается от 1-ой цепочки,к 12-ой, а выбор опрашиваемого датчи"ка определяется максимальной заданной величиной тока источника двухпо"лярных импульсов тока в цикле преобразования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРи 65120 Й; кл. С 01 К 7/16, 1979.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2821066, 28.09.79.957116 Тираж 717ВНИИПИ Государствепо делам изобрет 13035, Москва Ж,аказ 6591/ Подписноеого комитета СССний и открытийаушская наб д 4/5 ефилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель М, Катановадактор Г. Волкова Гехред М.Гергель Корректор М, Шарош