Установка для настройки и экспериментальных исследований инклинометров

льство СССР 7/02, 1978.рки. и испытания ов УПГ Техструкция по к метро- физических изобретестройки и аний. Для е платфор- ортогоена соослитой, На ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научиский и проектно-консттитут геофизических иологоразведочных скваж(56) Авторское свидетВ 791957, кл. Е 21 ВУстановка для провгироскопических прибоническое описание и изксплуатации.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАСТРОЙКИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНКЛИНОМЕТРОВ(57) Изобретение относитсялогическому обеспечению геоисследований скважин, Цельния - повьппение. точности наускорение процесса исследовэтого установка содержит двмы (П), первая П имеет упорнальной фиксации и установлно плите между второй П и п в)ЯО,в 1441061 А 1 образующей поверхности первой П выполнены четыре диаметрально противоположных взаимно перпендикулярных паза. Установка имеет узел креплениякорпуса инклинометра, выполненный вниде двух штурвалов (Ш), цилиндра исменной цанги удлиненной формы с разрезными пазами в торцовых частях,Резьбовыми соединениями Ш связаны сцилиндром, Последний жестко связан сдиском червячно-зубчатой передачи.Цанга установлена внутри Ш соосно сдиском 15, Упор выполнен в виде профилированного штока с пружиной и шарового фиксатора с плоской пружиной,установленных на дополнительной П с йФвозможностью воздействия одновременно с двумя пазами из четырех н первойП. Благодаря такому выполнению узлакрепления повышаются точность и дос- Сетоверность оценки метрологических характеристик инклинометра. Эта весьмаактуально для инклинометров, у кото-рых преобразователи выполнены в видеортогональных феррозондов. Наличиедополнительной П позволяет быстро иточно ориентировать ортогональнодискретно корпус инклинометра в плоскости горизонта, 1 з,п.ф-лы, 7 ил. Фф 1Изобретение относится к метрологическому обеспечению геофизических исследований скважин и может быть использовано на предприятиях выпуска 5 ющих скважинную аппаратуру, н метрологической службе производственных организаций, н научно-исследовательских и проектно-конструкторских организациях для выполнения технологичес-О ких процессов настройки инклинометров, в частности регулировки чувствительных элементов и балансировки под-. вижных частей по отношению к опорным базисам, а также для выполнения комп лекса экспериментальных исследований новых типов инклинометров и их стендовых испытаний.Цель изобретения - повышение точности настройки и ускорение процесса исследований инклинометров.На фиг. приведена установка для настройки и экспериментальных исследований инклинометров, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - 25 вид А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг,2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрезГ-Г на фиг, 3; на фиг.7 - расположение взаимно перпендикулярных пазов на нижней основ" ной платформе установки, подпружиненного упора и шарового фиксатора,Установка содержит 0-образную подставку 1 в виде плиты 2 и двух вертикальных стоек 3 и 4 нижнюю основную платформу 5 с узлами 6 крепления к35 стационарному основанию, верхнюю .- платформу 7 с консольно закрепленными в ней полуосями 8 и 9, опоры 10 и 11 вращения, узел 12 крепления корпуса 40 инклинометра, три диска 13-15 червячно-зубчатых передач, лимбы 16-18 с, делениями грубого отсчета задаваемых углов, два узла 19 и 20 резьбоного крепления, три подпружиненных червя ка 21-23, лимбы 24-26 точного отсчета задаваемых углов, дополнительную . платформу 27, подпружиненный упор 28 ортогональной фиксации, стационарное основание 29, шпильки 30-32 со сферическими торцами, контргайки 33-35, профилированные шайбы 36, винты 37" 39, два штурвала 40 и 41, цилиндр 42, технологическую платформу 43, сменную цангу 44 удлиненной формы с раэрезными пазами в торцовых частях, винт 45,55 накидную планку 46, стопорный винт 47, плоскую пружину 48, шпильку 49 с ,контргайками, коромысло 50, штифт 51,плоскую пружину 52, шпильку 53 сконтргайками , коромысло 54, штифт55, плоскую пружину 56, коромысло 57,кулачок 58, треугольные индексы 5964, откидной фиксирующий упор 65,винты 66 и 67, профилированный шток68, пружину 69, .шаровой фиксатор 70,плоскую пружину 71, винты 72 и четыревзаимно ортогональных паза 73-76 нижней основной платформы 5,Полуоси 8 и 9 связаны посредствомопор 10 и 1 вращения с верхними чдтями двух вертикальных стоек 3 и 41-образной подставки 1, Первый диск13 червячно-зубчатой передачи жесткосвязан с плитой 2 и расположен горизонтально и соосно второму диску 15,жестко связанному с узлом 12 крепления корпуса инклинометра, а третийдиск 14 установлен в вертикальнойплоскости, жестко связан с верхнейплатформой 7 и размещен на одной изее полуосей 8 соосно с ней. Три лимба16-18 с делениями грубого отсчета задаваемых углов установлены параллельно дискам 13-15 червячно-зубчатых передач, Два из них - лимбы 17 и 18грубого отсчета зенитного и визирногоуглов жестко связаны соответственнос третьим диском 14 и вторым диском15, а третий лимб 16 грубого отсчетаазимута выполнен в виде кольца и по"средством двух узлов 19 и 20 резьбо"ного крепления связан с плитой 2.Три подпружиненных червяка 21-23связаны зубчатыми зацеплениями соот"ветственно с дисками 13-5Три лимба 24-26 точного отсчета задаваемыхуглов установлены соответственно начервяках 21-23. Дополнительная платформа 27,имеет упор 28 ортогональнойфиксации и установлена соосно плите2 между нижней основной платформой 5и плитой 2. В нижней основной платформе 5 (фиг.З) на ее образующей поверхности выполнены четыре диаметрально противоположных взаимно перпендикулярных паза 73-76, Узлы б крепления нижней основной платформы 5 кстационарному основанию 29 выполненыв ниде шпилек 30-32 со сферическимиторцами, связанных реэьбовыми соединениями с отверстиями в нижней основ"ной платформе 5, и контргаек 33, 34и 35. Сферические торцы шпилек механически связаны с профилированнымишайбами 36, которые посредством винтов 37 жестко связаны с основанием441029, Опоры ( ивращения полуосей8 и 9 связаны с вертикальными стойками Э и 4 посредством винтов 38 и 39.Узел 12 крепления корпуса инклиномет 5ра выполнен в виде двух штурвалов 4041, цилиндра 42 и сменной цанги 44удлиненной Формы с раэрезными пазамив торцовых частях, Штурвалы 40 и 41связаны резьбовыми соединениями с цилиндром 42, который жестко связан совторым диском 15 червячно-зубчатойпередачи. Внутри штурвалов 40 и 41соосно с диском 15 установлена сменная цанга 44 или технологическая плат 15Форма 43,Сменная цанга 44 предназначена длякрепления корпуса инклинометра, атехнологическая платформа 43, плоскаяповерхность Д которой выполняется 20строго перпендикулярно образующей по-(верхности Е цилиндра, зажимаемогопосредством резьб штурвалов 40 и 41,предназначена для горизонтированияверхней платформы 7, Узлы 19 и 20 28резьбового крепления кольца лимба 16грубого отсчета азимута содержат (се"чение Б-Б на фиг. 2) винт 45, накиднуюпланку 46 и стопорный винт 47. Червяк21, входящий в зубчатое зацепление с 30диском 13 плиты 2, подпружинен плоской пружиной 48, которая механическисвязана посредством шпильки 49 с ."контргайкамис плитой 2 и коромыслом50, поворачивающимся вокруг штифта51 (сечение В-В на фиг,2). Червяк 22,входящий в зубчатое зацепление с диском 14 верхней платформы 7, подпружинен плоской пружиной 52, которая ме"ханически связана посредством шпильки 4 О53 с контргайками с вертикальнойстойкой 4 и коромыслом 54, поворачи"вающимся вокруг штифта 55 (сечение Г-Гна фиг.2), Червяк 23, входящий в зубчатое зацепление с диском 15, подпру" 4 Вжинен плоской пружиной 56, механичес-ки связанной с коромыслом 57 и кулачком 58, Лимб 24 точного отсчета азимута снабжен треугольным индексом 59,жестко связанным с плитой 2, Лимб 25точного отсчета зенитного угла снабжен треугольным индексом 60, жесткосвязанным с вертикальной стойкой 4.Лимб 26 точного отсчета визирного угла снабжен треугольным индексом 61,жестко связанным с верхней платформой 7, Лимбы 16, 17 и 18 грубого отсчета задаваемых углов также снабжены треугольными индексами 62, 63 и 6464, связанными соответственно с дополнительной глатформой 27, вертикальной стойкой 4 и верхней платформой 7, Узел 12 крепления корпуса инклинометра связан с верхней платфор" мой 7 посредством откидного фиксирую" щего упора 65. Диск 14 связан с лимбом 17 грубого отсчета зенитного угла посредством винтов 66, а диск 3- с плитой 2 посредством винтов 67. Упор 28 ортогональной Фиксации выпал" нен в виде профилированного штока 68 с пружиной 69 и шарового фиксатора 70 с плоской пружиной 71, установленных диаметрально противоположно на дополнительной платформе 27 с возможностью одновременного взаимодействия с двумя пазами 73, 75 или 74, 76 из четырех в нижней основной платформе 5 при фиксированном положении относительно нее дополнительной платформы 27. Плоская пружина 71 шарового фик" сатора 70 крепится к образующей поверхности плиты 2. Предлагаемое устройство работаетв два этапа,Первый - этап точной пространственной ориентации самой установки,т,е. совмещение ее базиса (правой прямоугольной системы координат) с опорным базисом, образованным векторомускорения свободного падения и горизонтальной составляющей полного вектора напряженности геомагнитногополя,Второй - собственно Фиксированнаяориентация обьекта исследования (ин"клинометра) на заданные азимут, зенитный и визирный углы, На первомэтапе, заключающемся в подготовке ус"тановки к работе, шпильки 30-32 вместе с профилированными шайбами 36 посредством винтов 37 крепят к стационарному основанию 29. На плоскостиплиты 2 против одного из узлов 6 креп"ления к стационарному основанию устанавливают оптический квадрант КО(КОи др.), выставленный в нулевоеположение. Путем вращения ц "образнойподставки 1, установки оптическогоквадранта на плите 2 напротив каждо"го узла 6 и вращения шпилек 30, 31 и32 осуществляют горизонтирование плиты 2, после чего положение шпилек 30,31 и 32 фиксируют контргайками 33,34 и 35, Затем в узел 12 крепления .корпуса инклинометра устанавливаютентацию планки 46. Далее, путем обратного вращения червяка 22 устанавливают зенитный угол, равный 0 , ипосредством обратного вращения штурвалов 40 и 4 дополнительное приспособление (цилиндр с буссолью) освобождают и удаляют иэ узла 12,Лимбы 8 и 26 соответственно грубого и точного отсчетов визирного угла в нулевое положение устанавливаютв процессе работы с исследуемым объектом - инклинометром и предварительного выставления на первом этапе нетребуют,На втором этапе исследуемый объект - инклинометр вместе с цангой 44 устанавливают в цилиндр 42 узла 12 крепления и посредством вращения штурвалов 40 и 41 Фиксируют неподвижно.Путем вращения червяков 21, 22 и 23 корпусу инклинометра задается любое пространственное положение в диапазоонах азимута - 0-360 , зенитного угО о 25 ла - 0-90, визирного угла 0-360Вращение червяка 21, связанного зубчатым зацеплением с диском 13, который посрецством винтов 67 жестко связан с плитой 2, приводит к развороту 30 в азимуте У -образной подставки 1, исоответственно самого инклинометра.Вращение червяка 22, связанного зубчатым зацеплением с диском 14, который посредством винтов 66 жестко связан с лимбом 17 грубого отсчета зенитного угла, установленным на верх" ней платформе 7, приводит к повороту на зенитный угол верхней платформы 7 посредством вращения ее полуосей 8 и 9 в опорах 10 и 11, связанных с 0-образной подставкойвинтами 38 и 39, Виэирный угол задают путем вращения червяка 23 и соответственно диска 15, жестко связанного с цилиндром 42 узла 12 крепления корпуса инклинометра. Откидной фиксирующий упор 65 служит для предотвращения вращения цилиндра 42 с диском 15 относительно верхней платформы 7 при вращении штурвалов 40 и 42 при установке цанги 44 с инклинометром в узле 12 крепления его корпуса,Значения задаваемых угловых параметров пространственной ориентации корпуса инклинометра считывают по по казаниям лимбов 16-18 грубого и лимбов 24-26 точного отсчетов с помощью треугольных индексов 59-64 с точностью - угл.мин. Червяки 21-23 вводят 5 144061 технологическую платформу 43, которую путем вращения штурвалов 40 и 41 закрепляют в цилиндре 42 узла 12 неподвижно, Оптический квадрант устанавли 5 вают на поверхность Д технологической платформы 43 и ориентируют в плоскости наклона, Посредством вращения червяка 22 и контроля индикатора оптического квадранта технологическую , О платформу 43 выставляют горизонтально. При этом, лимб 25 точного отсчета зенитного угла путем вращения при неподвижном червяке 22 выставляют в нулевое положение. Техническая реализация конструктивного исполнения позволяет при этом установить треугольный индекс 63 напротив "нуля" лимба 17 грубого отсчета зенитного угла. Далее, оптический квадрант устанавли вают на технологической платформе 43 в плоскости вертикальных стоек 3 и 4, т.е. в плоскости, перпендикулярнойплоскости наклона, и осуществляют контроль горизонтального положения поверхности Д технологической платформы. Затем путем обратного вращения штурвалов 40 и 41 технологическую . платформу 43 освобождают и удаляют из узла 12 крепления. Следующей операцией являетсясовмещение плоскости наклона с направлением на север магнитного меридиана. При этом, в узел 12 крепления устанавливают дополнительное приспособление - цилиндр с закрепленной на нем буссолью (типа ОБК), которое также с помощью штурвалов 40 и 41 закрепляют неподвижно в узле 12, При ориентации оси цилиндра на север магнитного меридиана бус соль ориентируют в нулевое положение, Затем вращением червяка 22 осуществоляют наклон узла 12 на 90 и путем плавного вращения плиты 2 в плоскости горизонта, посредством вращения 4 В червяка 21, выполняют совмещение плоскости наклона с направлением на север магнитного меридиана, что регистриру" ется нулевым показанием буссоли. При этом лимб 24 точного отсчета азимута при неподвижном положении червяка 21 устанавливают в нулевое положение, Лимб 16 грубого отсчета азимута путем вращения на плите 2 также устанавливают в нулевое положение, после чего кольцо лимба фиксируется накидкой планкой 46 и винтом 45 узлов 19 и 20 крепления, в которых стопорный винт 47 обеспечивает радиальную орис разрезными пазами в торцовых частях позволяет повысить точность ориентации корпуса инки:гометра по отношению к главной оси установки, что повьшает точность настройки и достоверность оценки метрологических характеристик инклинометра и что весьма актуально для инклинометров, в состав которых входит преобразователь азимута, выполненный в виде трех ортогональных жестко закрепленных в корпусе феррозондов.Оснащение установки дополнительной платформой с узлом ортогональной фиксации, в виде расположенных диаметрально противоположно на дополнительной платформеподпружиненного профилированного штока и шарового фиксатора, установленных с возможностью взаимодействия с взаимно перпендикулярными пазами, выполненными в основной платформе позволяет быстро и точно осуществить операцию по ортогональной дискретной ориентации корпуса инклинометра в плоскости горизонта, что ускоряет процесс исследования инклинометров,1. Установка для настройки и экспериментальных исследований инклинометров, содержащая Б-образную подставку в виде плиты и двух вертикальных стоек, нижнюю основную платформу с узлами крепления к стационарному основанию, верхнюю платформу с консольно закрепленными в ней полуосями, которые связаны посредством опор вращения с верхними частями двух вертикальных стоек П-образной подставки, узел крепления корпуса инклинометра, три диска червячно-зубчатых передач, первый из которых жестко связан с плитой и расположен горизонтально и соосно второму диску, жестко связанному с узлом крепления корпуса инклинометра, а третий диск установлен в вертикальной плоскости, жестко связан с верхней платформой и размещен на одной из ее полуосей соосно с ней, установленные параллельно дискам червячно-зубчатых передач три лимба голубого отсчета задаваемых углов, два из которых - лимбы грубого отсчета зенитного и визирного углов жестко связаны соответственно с третьим и вторым дисками, а третий лимб грубогоl144061 Яся н зацепление с зубчатыми дисками13-15 посредством пружин 48, 52 и 56,шпилек 49 и 53 и кулачка 58, путемповорота коромысел 50, 54 и 57 вокругштифтов 51 и 55 и поворота кулачка558. Такое конструктивное исполнениечервячно-зубчатых пар позволяет осуществить быстрое ручное вращение дисков 13, 14 и 15 пар качественнойоценке работоспособности исследуемыхобъектов. Для настройки, регулировкии экспериментальньх исследований феррозондовых инклинометров, в частностидля обеспечения ортогональности и гориэонтальности осей их чувствительности, а также для оценки распределения систематических погрешностей воопорных точках диапазона азимута (О90 , 180 , 270), необходима быстраяортогональная дискретная ориентациякорпуса инклинометра в плоскости горизонта. Это обеспечивается следующим. Путем оттягивания профилированного штока 68, при сжатии пружины 69 25подпружиненного упора 28 ортогональной фиксации выходят из жесткого сопряжения дополнительная платформа 27и нижняя основная платформа 5, чтопозволяет осуществить вручную орто- Зо Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ягональный поворот Б-образной подставки 1 вместе с дополнительной платформой 27 относительно нижней основнойплатформы 5, т,е, в плоскости горизонта, При этом дополнительная платформа 27 вместе с Б-образной подставкой 1 вращается до тех пор, пока шаровой фиксатор 70, подпружиненный плоской пружиной 71, которая установленана дополнительной платформе 27 пос Оредством винтов 72, не войдет в очередной паз (один из четырех ортогональных пазов 73-76) нижней основнойплатформы 5. Далее путем введенияпрофилированного штока 68"в противоположный паз нижней основной платформы 5 осуществляется точная ортогональная фиксация П-образной стойки 1при ее ориентации в азимуте. Послезавершения работ по настройкеи экспериментальным исследованиям инклинометр вынимают из узла крепления 12посредством обратного вращения штурвалов 40 и 41.Выполнение узла крепления корпусаинклинометра в виде двух штурвалов,связанных посредством резьбовых соединений с цилиндром и размещение внутри них сменной цанги удлиненной формы14410 отсчета азимута посредством двух узлов резьбового крепления связан с плитой, три подпружиненных червяка, связанных зубчатыми зацеплениями с, дисками, и три лимба точного отсчетаФ задаваемых углов, установленные на червяках, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности настройки и ускорения процесса иссле О дований, она снабжена дополнительной платформой, которая имеет упор ортогональной фиксации и установлена соосно плите между нижней основной .платформой и плитой, а в нижней ос ковкой платформе на ее образующей поверхности выполнены четыре диаметрально противоположных взаимно перпендикулярных паза, при этом узел крепления корпуса инклинометра выпол О 6 10нен в виде двух штурвалов, цилиндра и сменной цанги удлиненной формы с раэрезными пазами в торцовых частях, причем штурвалы связаны резьбовыми соединениями с цилиндром, который жестко связан с вторым диском червяч" но-зубчатой передачи, а сменная цанга установлена внутри штурвалов соосно с диском.2, Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что упор ортогональной фиксации выполнен в виде про" филированного штока с пружиной и шарового фиксатора с плоской пружиной, установленных диаметрально противоположно на дополнительной платформе с воэможностью одновременного взаимо" действия с двумя пазами из четырех в нижней основной платформе.4406 ставитель А, Цветковхред Л,Олейник " Корректор С.Шекмар едактор И.Сегляни Заказ 6256/36 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 532 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РауПодписноеГкомитета СССРи открытийская наб., д,