Устройство для измерения зенитного угла

(71) Фрунзенский политехнический иститут(56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДПН ИЗМЕРЕНИЯ ЗЕНИТНОГО УГЛА(57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено дляизмерения угла наклона геолого-разведочных скважин. Цель - повышениеточности измерения при упрощениитехнологии изготовления. В корпусе(К) 1 установлена рамка 5, ось вращения которой совпадает с осью К 1.С рамкой 5 жестко связан держатель6, в котором размещены подводяппФ1448035 световод 14 с источником 15 света,отводящий световод 13 с приемником16 света и подвижный диск (Д) 9. НаД 9 нанесена кодовая маска с концентрично расположенными кодовымидорожками, выполненньвеи из прозрачных и непрозрачных участков. С держателем р жестко связан разделитель(Р) 12 света по частоте и расположенмежду световодом 14 и Д 9. При этомР 12 выполнен в трех модификациях:первая в виде расположенных по радиусу Д 9 напротив кодовых дорожекцветных линз, размеры которых непревышают ширины кодовых дорожек,Изобретение относится к измерительной технике, а именно к геофизическим исследованиям скважин, иможет быть использовано в геологоразведочной технике при разработкемалогабаритных инклинометров, а также других приборов для измеренияугла наклона,Цель изобретения - повышениеточности измерения при упрощениитехнологии изготовления,устройства.На фиг.1 изображено предлагаемоеустройство на фиг.2 - разделительсвета по частоте, выполненный в видецветных линз; на фиг.З - то же, выполненный на основе призмы; нафиг.4 - то же, выполненный на основе дифракционной решетки.Устройство (фиг.1) содержит корпус 1 е которым жестко связаны опоры2 и 3. В корпусе 1 на опорах 2 и 3в подшипниках 4 установлена рамка 5,ось вращения которой совпадает сосью корпуса 1. Держатель 6 жесткосвязан с рамкой 5, содержащей отвес 7. В держателе 6 размещен в подшипниках 8 подвижный диск 9, ось 10вращения которого расположена перпендикулярно оси корпуса 1. На подвижном диске 9, который имеет отвес11, нанесена кодовая маска с концентричнр расположенными кодовымидорожками, выполненными из прозрачных (активных) и непрозрачных (пасвторая в виде призмы, между которойи Д 9 э держателе 6 установлена линза, третья в виде дифракционной решетки, При наклоне К 1 рамку 5 устанавливают в апсидапьной плоскости, аД 9 поворачивается вокруг своей осии возвращается в исходное положение.От источника 15 световой поток черезсветовод 14 поступает в Р 12, послекоторого определенные длины волнсвета попадают на соответствующие дорожки кодовой маски Д 9. Значениезенитного угла считывается с кодовоймаски световодом 13. 3 э.п. ф-лы,4 ил. сивных) участков. С держателем 6жестко связан разделитель 12 светапо частоте. Отводящий световод 13 иподводящий световод 14 размещены в 5 держателе 6 напротив друг друга. Разделитель 12 расположен между подводящим световодом 14 и подвижнымдиском 9.Подводящий световод 14 и отводящий световод 13 связаны соответственно с источником 15 света и приемником 16 света, расположенными внескважины, С приемником 16 света связан блок 17 обработки информации, скоторым связан блок 18 индикации.Разделитель света по частоте(фиг.2) выполнен в виде цветных линз19, расположенных по радиусу диска 9напротив кодовых дорожек. Размерылинз 19 не превышают ширины кодовыхдорожек, причем каждой кодовой дорожке соответствует своя цветная линзаРазделитель света по частоте(фиг.З) выполнен в виде призмы 20,разлагающей свет, подаваемый подводящим световодом 14 на частотныесоставляющие, Линза 21, установленная в держателе 6 между призмой 20и подвижным диском 9, направляетсвет определенной частоты на соответствующие кодовые дорожки.Разделитель света по частоте(фиг.4) выполнен в виде дифракционной решетки 22, которая отклоняет.4. Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что раздели"тель света по частоте выполнен в ви 50 де дифракционной решетки,з1 ч свет разных длин волн, проходящий из световода 1 ч на различные углы, Линэа 21 направляет свет определенной частоты на соответствующие кодовые дорожки.Устройство работает следующим образом.От источника 15 света по световоду 14 свет попадает на разделитель 12, пройдя через который определенные длины волн попадают на соответствующие дорожки кодовой маски диска 9, и, пройдя через соответствующие активные участки, свет определенных длин волн попадает в отводящий световод 13 и поступает в приемник 16 света, а с него в цифровом виде - в блок 17 обработки информации и блок. 18 индикации. В исходном состоянии, когда корпус 1 устройства расположен вертикально, на диске , 9 устанавливается нулевая кодовая комбинация. При отклонении корпуса 1 от вертикали в любом направлении рамка 5 под действием отвеса 7 ориентируется вместе с преобразователем угол-код в апсидальной плоскости, а кодовый диск 9 под действием отвеса 11 возвращается в исходное положение, поворачиваясь вокруг своей оси. Вместе с корпусом 1. отклоняются разделитель 12 и торец световода 13. Угол отклонения равен зенитному углу, значение которого считывается с кодовой маски отводящим световодом 13.Снабжение устройства сменными разделителями света по частоте повышает точность измерения, упрощает технологию изготовления устройства, а также уменьшает его габаритов, так как изготовление разделителя света намного проще и технологичнее, чем изготовление кодовой маски в прототипе, площадь которой превышает размеры разделителя света в число раз, соответствующее числу дискретных значениИ измеряемого параметра,Выполнение концентрично расположенных кодовых дорожек в виде проэрачных и непрозрачных участков значительно упрощает кодовую маску иоткрывает широкие возможности дляразличных вариантов ее изготовления,что позволяет получить датчики разного класса по точности для иэчеренияугловых и линейно изменяющихся величин.10формула изобретения 1. Устройство для измерения зенитного угла, содержащее корпус, ис точник и приемник света, установленную в корпусе рамку, ось вращения которой совпадает с осью корпуса, жестко связанный с рамкой держатель с4размещенными в нем подводящим и отво дящим световодами и подвижным диском, на котором нанесена кодоваямаска с концентрично расположеннымикодовыми дорожками, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы щения точности измерения при упрощении технологии изготовления, оноснабжено разделителем света по частоте, жестко связанным с держателеми расположенным между подводящимсветоводом и подвижным диском, акодовые дорожки выполнены из прозрачных и непрозрачных участков.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что разделитель 35, света по частоте выполнен в аидецветных линз, расположенных по радиусу диска напротив кодовых дорожек, а размеры линз не превышаютширины кодовых дорожек.40 3. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что разделитель света по частоте выполнен в ви"де призмы, а в держателе между при змой и подвижным диском установлена1448035 Составитель А.ЦветковТехред М,Дицык Корректор М.Васильева Редактор А.Ревин 1.ро.аванс;ценна-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6820/37 Тираж 532 ПодписноеВННИПИ ;о уцарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5