NO303588B1 - Dynamometrisk mÕleanordning for borer°r utstyrt med organer for radiooverf°ring - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en dynamometrisk måleinnretning av den art som er angitt i den innledende del av det vedføyde patentkrav 1.

For å kunne fremstille en dynamometrisk anordning for måling av akselerasjonene og kreftene som utøves på bore-røret, er hovedproblemet ikke å utøve målingen, men å overføre det ved optimale betingelser til innsamlingsenheten som er ansvarlig for behandling av målingen. Imidlertid er det viktig å forhindre det som fører til svekkelse av overføringen av signalene.

Videre er det nødvendig å overføre de elektriske signaler fra overføringsområdet som utgjøres av borestrengen mot et bestemt referansepunkt fjernt fra masten.

Fransk patentansøkning nr. 89 08749 av 28. juni 1991 beskriver en dynamometrisk måleanordning for et borerør, hvilken anordning er forbundet til en datainnsamlingsenhet via en elektrisk kabel. For å benytte en slik kabel må anordningen være utført med en roterende kommutator-anordning anbragt ved røret. Videre er det nødvendig å immobilisere den utvendige kappe på anordningen ved bruk av en ikke-roterende stoppearm. I tillegg til at navle-strenganordningen er vanskelig å installere, og følgelig å vedlikeholde, vanskeliggjør denne type anordning tilpas-ningen av en drillmast til en annen.

Ved anvendelse av en navlestrengkabel, hvor hver måling blir transportert ved bruk av et par av elektriske kon-takter, blir det vanskelig å oppnå eksplosjonssikkerhet.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å forhindre disse ugunstige omstendigheter.

US patentskrift 4 285 236 omhandler en innretning som kan angi rotasjonshastigheten for et boreutstyr. Et retnings- signal blir utsendt ved hjelp av en radiosender, som er fastgjort til utstyret, og til en mottager som er montert på boremasten, på den måte av mottageren detekterer sig-nalet for hver rotasjon av utstyret.

Denne innretning tillater bare utsendelse av signaler fra utstyret mot mottageren, og vil ikke kunne sende kommando-signaler fra mottageren til måleinnretningen på utstyret.

Den foreliggende oppfinnelse utgjør en forbedring i forhold til denne kjente teknikk, og ved en dynamometrisk måleinnretning av den innledningsvis angitte art, går denne fordel ut på de trekk som er angitt i den karakteriserende del av det vedføyde patentkrav 1.

Andre trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå ved å studere beskrivelsen gitt i det følgende i henhold til de vedlagte tegninger, hvor

Figur 1 viser en dynamometrisk måleanordning, og

Figur 2 viser et digram av et dynamometrisk måleområde i henhold til oppfinnelsen.

Som vist på figur 1 , er en dynamometrisk måleinnretning vist generelt ved 5, i et hulrom avgrenset med en øvre krage 12, festet på et stasjonært sted ved røret 10.

Et deksel 14 blir montert ved den øvre krage 12 for dan-nelse av et lukket område ved pipen 10.

På innsiden av det ringformede område som er plassert mellom omhylningen 14 og røret 10 er det anbragt i et spor 16 av røret, strekklapper 18, 20, torsjonsmetre 22, 24, temperaturmålere 26, et par langsgående akselerometre 28, 20, tre tverrgående akselerometre 32, 34, 36 og to radiale akselerometre 38-40. Hver av disse følere inneholder en målekanal. En elektronisk krets 42 for bearbeidelse av signalene forsynt via disse forskjellige følere er festet til børerøret 10 på innsiden av området avgrenset av omhylningen 1 4.

I henhold til oppfinnelsen er det dynamometriske måleområde forsynt med en radiosender 44 og en radiomottager 46 som er fastmontert ved røret 10 og forbundet til den elektroniske krets 42 for bearbeidelse.

Ved to områder av batteriene 48 og 50 er det montert et rør 10 hvilket gir driftsuavhengighet på 200 timer for måleanordningen,

I henhold til oppfinnelsen omfatter den dynamometriske måleanordning en radiosender 44 og en radiomottager 46 som er festet til børerøret 10 på innsiden av området som er avgrenset av omhylningen 1 4.

I henhold til oppfinnelsen omfatter den dynamometriske måleanordning en radiosender 44 og en radiomottager 46 som er festet til røret 10 og forbundet til den elektroniske krets 42 for bearbeiding. To områder med batterier 48 og 50 er montert på et rør 10 og gir driftsuavhengighet i 200 timer for måleanordningen, hvilken tid tilsvarer maksimum varighet og separerer to borekroneutskiftninger.

Den øvre krage 12 er forsynt med en radioantenne 52, samt en nødantenne 54 og en multippel elektrisk fatning 56 som tillater ladning av batteriene. I tillegg tillater fat-ningen at en operatør kan forsette å teste den elektroniske krets eller programmering av utstyret dersom den to-veis radioforbindelse er bibeholdt.

Som vist på diagrammet på figur 2, er den dynamometriske måleanordning festet ved den øvre ende av et borerør som er festet til en mast 58. En innsamlingsenhet 60 på dataene som blir sendt av senderen 44, er anbragt ved en viss distanse, f.eks. 100m fra masten 58.

Den dynamometriske måleanordning i henhold til oppfinnelsen tillater en sending mellom en fjerntliggende enhet og radiomottageren 46, som gjør det mulig å fjerntillegge parametrene av måleanordningen uten å demontere dem. Fordi anordningen ikke gjør bruk av elektriske kabler, dens installasjon på et borerør er meget enkel, vil det bare ta omtrentlig 5 min. å feste borerøret 10 mellom en konven-sjonell kraftdrevet styrebolt og boresnoren. Når en mast som er utrustet med et dreiebord skal monteres, blir tiden for montering ca. 45 min.

Som eksempler på signaler som blir sendt mellom innretningen 5 og innsamlingsenheten 60, kan nevnes:

signaler som viser målinger,

ekkoer, mottageropplysning, brukers ordre, tilbakevendelse av feilbeheftede ordre, auto-diagnose-retur (delvis feil)

Med hensyn til overføringer mellom innsamlingsenheten 60 og innretningen 5, er det mulig å fremskaffe: - drift eller overvåkning fra et fjerntliggende sted, parameter-tilleggelse eller tilpasning av innretningen eller,

fjernprogrammering eller fjernvedlikehold av innretningen .

Hva angår parametertilpasningen av innretningen, er det mulig å gi et eksempel på selektering av målekanalene ved multipleksering, som tillater å tilveiebringe flere følere enn sendermålinger. Likeledes er det mulig å måle til-stands trinnene, gjøre bruk av programmerte utbytteforsterk-ere, eller å modifisere karakteristikken av båndpass eller anti-aliasing filtere. Fordelen ved dette ligger i å kunstig forbedre kvaliteten av analog/digital-omforming som tillater f.eks. en forsterkning på 1000 + 12 biter med samme verdi som 22 oppløsningsbiter, og det dynamisk gjenværende ved 12 biter. Videre er det mulig å tilveiebringe tilpasning av innretningen i samsvar med kapasiteten på senderkanalene, enten av passbåndet (punktprøvningsfre-kvens) på hver kanal, eller av hver kanal, eller av opp-løsningen på digital/analog-omdannelsen.

I henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen er den dynamometriske måleinnretningen forsynt med organer som tillater å sende på en flerhet av radiofrekvenser for å frigjøre seg fra meget overbelastede radioomgivelser. Innretningen omfatter organer som tillater avsøkning, sveiping av frekvensene som, ved et gitt tidsintervall, det er fordelaktig å møte kravene for senderkvaliteten med hensyn til nivået for radiofeltene, f.eks. med hensyn til omgivelsene ved virksomheten eller for øyeblikkelig eller vedvarende elektromagnetiske forstyrrelser.

Claims (2)

1 .Dynamometrisk måleinnretning for et borerør, omfattende følere (18-40) som er festet til borerøret (10), og en første elektronisk krets (42) for behandling av signaler som fremskaffet av nevnte følere, idet signalene blir videreført til en fjerntliggende innsamlingsenhet (60) ved hjelp av en radiosender (44) som er fast montert på det dreibare rør (10), karakterisert vedat innretningen også omfatter en radiomottager (46) som er innrettet til å motta signaler utsendt av innsamlingsenheten (60), og at radiomottageren omfatter organer som er innrettet til å etablere parametre for eller regulering av en måleinnretning som reaksjon på de signaler som utsendes fra den fjerntliggende innsamligsenhet.

2. Innretning som angitt i krav 1,karakterisert vedat den ytterligere omfatter organer som muliggjør sveiping av senderfre-kvensene og søke etter den som er mest passende.