RU2364718C1 - Unit for graduation and calibration of inclinometres - Google Patents
Unit for graduation and calibration of inclinometres Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364718C1 RU2364718C1 RU2008100789/03A RU2008100789A RU2364718C1 RU 2364718 C1 RU2364718 C1 RU 2364718C1 RU 2008100789/03 A RU2008100789/03 A RU 2008100789/03A RU 2008100789 A RU2008100789 A RU 2008100789A RU 2364718 C1 RU2364718 C1 RU 2364718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- disk
- angles
- enveloping
- wormgear
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к метрологическому обеспечению геофизических и промысловых скважин, а именно к выполнению комплекса исследований и стендовых испытаний новых типов инклинометров, в частности к настройке, регулировке, калибровке и балансировке их чувствительных элементов.The invention relates to the metrological support of geophysical and production wells, namely, to carry out a complex of studies and bench tests of new types of inclinometers, in particular, to configure, adjust, calibrate and balance their sensitive elements.
Известна установка для настройки и экспериментальных исследований инклинометров, содержащая U-образную подставку в виде плиты и двух вертикальных стоек, нижнюю платформу с узлами крепления к стационарному основанию, верхнюю платформу с консольно установленными на ней полуосями, которые связаны посредством опор вращения с верхними частями вертикальных стоек подставки, узел крепления корпуса инклинометра, три диска червячных 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 установлен на одной из полуосей соосно с ней, три лимба грубого отсчета углов, параллельных дискам червячных передач, два из которых предназначены для отсчета зенитного и визирного углов и жестко связаны соответственно со вторым и третьим дисками, а третий лимб отсчета азимута с помощью двух узлов резьбового крепления связан с плитой, три подпружиненных червяка и три лимба точного отсчета углов, связанных с червяками (авт.св. СССР №791957, E21B 47/02, 1978 г.).A known setup for tuning and experimental studies of inclinometers, comprising a U-shaped stand in the form of a plate and two vertical racks, a lower platform with attachment points to a stationary base, an upper platform with cantilever axles mounted on it, which are connected by rotation supports to the upper parts of the vertical racks coasters, attachment unit of the inclinometer case, three worm gear disks, the first of which is rigidly connected to the plate and is located horizontally and coaxially to the second disk, rigidly connected one with the attachment point of the inclinometer case, and the third disk is mounted in a vertical plane, rigidly connected to the upper platform and mounted on one of the axle shafts coaxially with it, three coars of rough reading of the angles parallel to the disks of the worm gears, two of which are designed for reading the anti-aircraft and sight angles and are rigidly connected respectively to the second and third disks, and the third azimuth reference dial using two threaded attachment nodes is connected to the plate, three spring-loaded worms and three limbs for the exact reference of angles connected with worms (ed. USSR No. 791957, E21B 47/02, 1978).
Эта установка не обеспечивает требуемую точность измерений и сложна в эксплуатации.This installation does not provide the required measurement accuracy and is difficult to operate.
Известна установка для настройки и экспериментальных исследований инклинометров, содержащая U-образную подставку в виде плиты и двух вертикальных стоек, первую платформу с узлами крепления к стационарному основанию, вторую платформу, установленную между плитой и первой платформой соосно с ними и имеющую упор ортогональной фиксации, причем на первой платформе выполнены четыре паза, равнорасположенные по ее образующей поверхности, третью платформу с консольными полуосями, которые через опоры вращения связаны с верхними частями вертикальных стоек, узел крепления корпуса инклинометра, выполненный в виде двух штурвалов, цилиндра и сменной цанги, причем штурвалы соединены с цилиндром по резьбе, а сменная цанга размещена в цилиндре соосно с ним, три диска червячных передач, первый из которых жестко связан с плитой и расположен горизонтально, второй диск жестко связан с цилиндром узла крепления корпуса инклинометра, третий диск жестко связан с третьей платформой и размещен на одной из ее полуосей соосно с ней, установленные параллельно с диском три лимба грубого отсчета углов, причем лимбы зенитного и визирного углов жестко связаны с третьим и вторым дисками соответственно, а лимб азимута посредством двух узлов резьбового крепления связан с плитой, три подпружиненных червяка, связанных червячными зацеплениями с дисками, и три лимба точного отсчета углов, установленные на червяках (авт.св. СССР №1441061, E21B 47/02, 1988 г.).A known setup for tuning and experimental studies of inclinometers, comprising a U-shaped stand in the form of a plate and two vertical racks, a first platform with attachment points to a stationary base, a second platform installed between the plate and the first platform coaxially with them and having an orthogonal fixing stop, wherein four grooves are made on the first platform, equally spaced along its generatrix surface, the third platform with cantilever axles, which are connected to the upper vertical parts through the rotation supports struts, an inclinometer body mounting unit made in the form of two helms, a cylinder and a replaceable collet, with the helms connected to the cylinder by a thread, and the replaceable collet is coaxial with it, three worm gear disks, the first of which is rigidly connected to the plate and is located horizontally, the second disk is rigidly connected to the cylinder of the attachment unit of the inclinometer body, the third disk is rigidly connected to the third platform and placed on one of its semiaxes coaxially with it, three coars moreover, the limbs of the antiaircraft and sighting angles are rigidly connected to the third and second disks, respectively, and the azimuth limb is connected to the plate through two threaded attachment nodes, three spring-loaded worms connected by worm gears with the disks, and three angular exact position counters mounted on the worms (automatic St. USSR No. 1441061, E21B 47/02, 1988).
Установка имеет ограниченные эксплуатационные возможности, так как не обеспечивает требуемую точность измерения и не удовлетворяет эргономическим требованиям. Это обусловлено тем, что лимбы грубого и точного отсчета пространственно отделены друг от друга, причем лимбы точного отсчета расположены на маховиках червяков, а лимб грубого отсчета - на оси червячного колеса. Поскольку полностью устранить люфты в червячных зацеплениях не представляется возможным, то сделать погрешность задания углов менее ±10' не удается. Кроме того, лимб отсчета зенитного угла размещен во внутреннем пространстве стоек, что ограничивает доступ к нему и существенно затрудняет снятие показаний. Все это вместе взятое значительно затрудняет эксплуатацию установки и не позволяет использовать ее, например, для отладки точных электронных инклинометров нового поколения.The installation has limited operational capabilities, as it does not provide the required measurement accuracy and does not satisfy ergonomic requirements. This is due to the fact that the coars of the coarse and precise reference are spatially separated from each other, moreover, the limbs of the exact reference are located on the flywheels of the worms, and the limbs of the coarse reference are located on the axis of the worm wheel. Since it is not possible to completely eliminate backlash in worm gears, it is not possible to make an error in setting angles of less than ± 10 '. In addition, the zenith angle reference dial is located in the interior of the uprights, which limits access to it and makes it difficult to take readings. All this taken together greatly complicates the operation of the installation and does not allow its use, for example, for debugging accurate electronic inclinometers of a new generation.
Известна установка (прототип) для настройки и экспериментальных исследований инклинометров, содержащая U-образную подставку в виде плиты и двух вертикальных стоек, первую платформу с узлами крепления к стационарному основанию, вторую платформу, установленную между плитой и первой платформой соосно с ними и имеющую упор ортогональной фиксации, причем на первой платформе выполнены четыре паза, равнорасположенные по ее образующей поверхности, третью платформу с консольными полуосями, которые через опоры вращения связаны с верхними частями вертикальных стоек, узел крепления корпуса инклинометра, выполненный в виде двух штурвалов, цилиндра и сменной цанги, причем штурвалы соединены с цилиндром по резьбе, а сменная цанга размещена в цилиндре соосно с ним, три диска червячных передач, первый из которых жестко связан с плитой и расположен горизонтально, второй диск жестко связан с цилиндром узла крепления корпуса инклинометра, третий диск жестко связан с третьей платформой и размещен на одной из ее полуосей соосно с ней, установленные параллельно с дисками три лимба грубого отсчета углов, причем лимб визирного угла жестко связан со вторым диском, а лимб азимута посредством двух узлов резьбового крепления связан с плитой, три подпружиненных червяка, связанных червячными зацеплениями с дисками, и три лимба точного отсчета углов, при этом третий диск с лимбом зенитного угла, шкала которого расположена с внешней стороны вертикальной стойки, жестко связан с одной из полуосей третьей платформы, лимбы точного отсчета углов сопряжены непосредственно с лимбами грубого отсчета, лимб точного измерения азимутального угла жестко закреплен на второй платформе, лимб точного измерения зенитного угла - на соответствующей вертикальной стойке, лимб точного визирного угла - на третьей платформе, а на второй полуоси суппозитно узлу крепления корпуса инклинометра установлен приборный столик (Пат. RU №2178522, E21B 47/02, опубл. 20.10.2002 г.).A known installation (prototype) for tuning and experimental studies of inclinometers, comprising a U-shaped stand in the form of a plate and two vertical racks, a first platform with attachment points to a stationary base, a second platform installed between the plate and the first platform coaxially with them and having an orthogonal stop fixation, and on the first platform there are four grooves equally spaced along its generatrix surface, the third platform with cantilever axles, which are connected to the upper parts through rotation bearings and vertical struts, the mounting unit of the inclinometer body, made in the form of two helms, a cylinder and a replaceable collet, with the helms connected to the cylinder by threads, and the replaceable collet is coaxial with it, three worm gear disks, the first of which is rigidly connected to the plate and is located horizontally, the second disk is rigidly connected to the cylinder of the attachment unit of the inclinometer body, the third disk is rigidly connected to the third platform and placed on one of its semiaxes coaxially with it, three coars about counting angles, and the limb of the sighting angle is rigidly connected to the second disk, and the azimuth limb is connected to the plate by two threaded attachment nodes, three spring-loaded worms connected by worm gears with the disks, and three limbs of the exact reading of the angles, while the third disk with the zenith angle limb , the scale of which is located on the outside of the vertical strut, is rigidly connected with one of the axles of the third platform, the dials of the exact reading of the angles are directly connected to the dials of the rough reading, the dial of the exact measurement of the azimuthal angle and fixedly secured to the second platform, accurate measurement of the limb zenith angle - the respective vertical leg, the limb accurate sighting angle - on the third platform, and the second semi-axis inclinometer suppozitno fastening assembly housing mounted instrument table (Pat. RU No. 2178522, E21B 47/02, publ. October 20, 2002).
В прототипе лимбы грубого и точного отсчетов находятся на одной оси червячного колеса и непосредственно сопрягаются друг с другом, что позволило исключить влияние люфтов червячных зацеплений на показания углов. Благодаря этому погрешность измерения становится меньше.In the prototype, the limbs of coarse and accurate readings are located on the same axis of the worm wheel and are directly mated with each other, which eliminated the influence of the play of the worm gears on the angle readings. Due to this, the measurement error becomes smaller.
Установка-прототип имеет ограниченные эксплуатационные возможности, так как не обеспечивает требуемую точность азимутального и визирного углов за счет наличия люфтов в консольных полуосях, в первом диске червячной передачи, коробке и цилиндре. Кроме того, в известной установке отсутствуют противовесы с регулируемыми грузами на консольных полуосях, что снижает равновесие инклинометра при измерении, а при установке тяжелых приборов на червячной передаче возможен срыв зубчатого колеса, что снижает эксплуатационную надежность.The prototype installation has limited operational capabilities, as it does not provide the required accuracy of the azimuthal and sighting angles due to the presence of backlash in the cantilever shafts, in the first worm gear drive, gearbox and cylinder. In addition, in the known installation there are no counterweights with adjustable weights on the cantilever axles, which reduces the balance of the inclinometer during measurement, and when heavy devices are installed in the worm gear, the gear can be broken, which reduces operational reliability.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является повышение надежности конструкции и снижение абсолютной погрешности измерения, что значительно расширяет эксплуатационные возможности при настройке инклинометров нового поколения.The task to which the claimed device is aimed is to increase the reliability of the design and reduce the absolute measurement error, which greatly expands the operational capabilities when setting up a new generation of inclinometers.
Задача решается тем, что в установке для градуировки и калибровки инклинометров, содержащей подставку в виде плиты и двух вертикальных стоек, основание-платформу с узлами крепления к стационарному основанию, вторую платформу с консольными полуосями, которые через опоры вращения связаны с верхними частями вертикальных стоек, узел крепления корпуса инклинометра в виде цилиндра со штурвалами и цанговыми зажимами, причем штурвалы соединены с цилиндром по резьбе, три диска червячных передач, первый из которых расположен горизонтально, второй диск жестко связан с цилиндром узла крепления корпуса инклинометра, третий диск закреплен в вертикальной плоскости, и установленные параллельно дискам три лимба грубого отсчета углов, и непосредственно сопрягаемые с ними три нониуса для точного отсчета углов, три подпружиненных червяка, связанных червячными зацеплениями с дисками, при этом третий диск с лимбом зенитного угла, шкала которого расположена с внешней стороны вертикальной стойки, жестко связан с одной из полуосей третьей платформы, нониус точного измерения азимутального угла жестко закреплен на второй платформе, нониус точного измерения зенитного угла - на соответствующей вертикальной стойке, нониус точного визирного угла - на третьей платформе; подставка в виде плиты выполнена в форме зубчатого колеса, одновременно являющегося первым диском червячной передачи, расположенным горизонтально на основании-платформе на втулочных подшипниках скольжения с фиксацией при помощи подпружиненного диска с регулировочными винтами, вертикальные стойки жестко крепятся к первому диску червячной передачи в форме зубчатого колеса, консольные полуоси с опорами вращения, выполненными в виде подшипников скольжения, снабжены противовесами с регулируемыми грузами, имеющими цанговые зажимы на концах, при этом одна из консольных полуосей снабжена фиксатором поворота в виде цангового зажима с эксцентриком с возможностью фиксации в разных положениях, узел крепления корпуса инклинометра выполнен в виде удлиненного цилиндра с цанговыми зажимами на концах, установленного на опорах в виде подшипников скольжения в коробке, расположенной между вертикальными стойками, при этом червячные передачи снабжены механизмами ввода и вывода из зацепления в виде поворотных эксцентриков с фиксацией в двух разных положениях, причем по обе стороны хода эксцентрика установлены резиновые вставки для подпружинивания хода червячной передачи.The problem is solved in that in the installation for calibrating and calibrating inclinometers, comprising a stand in the form of a plate and two vertical racks, a platform base with attachment points to a stationary base, a second platform with cantilever axles, which are connected through rotation supports to the upper parts of the vertical racks, mounting unit of the inclinometer case in the form of a cylinder with hand wheels and collet clamps, the hand wheels being connected to the cylinder by a thread, three worm gear disks, the first of which is located horizontally, the second the nth disk is rigidly connected to the cylinder of the attachment unit of the inclinometer body, the third disk is mounted in a vertical plane, and there are three coars for rough reading of the angles parallel to the disks, and three noniuses directly connected with them for an accurate reading of the angles, three spring-loaded worms connected by worm gears with the disks, the third disk with a limb of the zenith angle, the scale of which is located on the outside of the vertical strut, is rigidly connected with one of the semiaxes of the third platform, the nonius of the exact measurement of the azimuthal the gla is rigidly fixed on the second platform, the nonius of the exact measurement of the zenith angle is on the corresponding vertical stand, the nonius of the exact target angle is on the third platform; the stand in the form of a plate is made in the form of a gear wheel, which at the same time is the first worm gear disk located horizontally on the platform base on sleeve sliding bearings with fixing by means of a spring-loaded disk with adjusting screws, the vertical struts are rigidly fixed to the first worm gear disk in the form of a gear wheel , cantilever semiaxes with rotation bearings made in the form of sliding bearings, equipped with counterweights with adjustable weights having collet clamps on the one of the cantilever axles is equipped with a rotation lock in the form of a collet clamp with an eccentric with the possibility of fixing in different positions, the mounting unit of the inclinometer body is made in the form of an elongated cylinder with collet clamps at the ends mounted on supports in the form of sliding bearings in a box located between the uprights, while the worm gears are equipped with input and output gearing mechanisms in the form of rotary eccentrics with fixation in two different positions, with x on both sides Ode to the eccentric, rubber inserts are installed to spring the worm gear.
Подшипники первого диска червячной передачи выполнены радиально-осевыми, консольные полуоси снабжены радиально-осевыми и радиальными подшипниками, упомянутые цилиндр и коробка снабжены радиально-осевыми и осевыми подшипниками.The bearings of the first worm gear disk are made radial-axial, the cantilever axles are provided with radial-axial and radial bearings, the mentioned cylinder and gearbox are equipped with radial-axial and axial bearings.
Кроме того, установка выполнена с одной плавающей опорой - полуосью, имеющей свободу перемещения вдоль своей оси относительно одной из вертикальных стоек, и может быть снабжена электрическими датчиками углового положения.In addition, the installation is made with one floating support - the semi-axis, having freedom of movement along its axis relative to one of the vertical posts, and can be equipped with electric sensors of angular position.
В установке фиксация узла крепления корпуса инклинометра в коробке выполнена с помощью откидного фиксирующего упора, противовесы к свободным концам консольных полуосей крепятся при помощи хомутов, а третий лимб грубого отсчета углов крепится на консольной полуоси с помощью хомута.In the installation, the fixing unit for fixing the inclinometer case in the box is fixed with a folding locking stop, the counterweights to the free ends of the cantilever axles are attached using clamps, and the third rough-angle dial is attached to the cantilevered axle using a clamp.
Все детали установки выполнены из немагнитных материалов.All installation details are made of non-magnetic materials.
В отличие от известных средств заявляемая конструкция выполнена со следующими особенностями.In contrast to the known means of the claimed design is made with the following features.
Опорные поверхности выполнены в виде радиально-упорных подшипников скольжения с минимальными зазорами, позволяющих осуществлять поворот исследуемого инклинометра в трех взаимно перпендикулярных плоскостях - наклон по зенитному углу, поворот по азимуту и визирному углу вокруг своей оси.The supporting surfaces are made in the form of angular contact bearings with minimal clearance, allowing rotation of the investigated inclinometer in three mutually perpendicular planes - inclination along the zenith angle, rotation in azimuth and sighting angle around its axis.
Поворот в различных плоскостях осуществляется с помощью червячных передач с подпружиненным червяком для устранения зазоров в зубчатой паре, обусловленных точностью изготовления и износом в процессе работы. При этом червячные передачи снабжены механизмами входа и выхода из зацепления в виде поворотных эксцентриков с фиксацией в двух крайних положениях. Подпружинивание червяка зубчатой передачи осуществляется с помощью резиновых элементов, установленных по обе стороны хода эксцентрика. Таким образом, поворот исследуемого инклинометра может осуществляться в двух режимах: «быстрый» - с выведенной из зацепления червячной парой каждой из имеющейся зубчатой передачи и так называемый «режим подводки» - при помощи зубчатой передачи.Rotation in various planes is carried out using worm gears with a spring-loaded worm to eliminate gaps in the gear pair due to manufacturing accuracy and wear during operation. In this case, the worm gears are equipped with entry and exit mechanisms in the form of rotary eccentrics with fixation in two extreme positions. The gear worm is spring-loaded using rubber elements mounted on both sides of the eccentric stroke. Thus, the rotation of the inclinometer under study can be carried out in two modes: “fast” - with a worm pair of each of the existing gears disengaged from gearing and the so-called “eyeliner mode” - with the help of a gear transmission.
Предусмотрены регулируемые уравновешивающие грузы, позволяющие устранить опрокидывающий момент при закреплении в установку инклинометра в различных точках по его длине.Adjustable balancing weights are provided to eliminate the overturning moment when securing the inclinometer at various points along its length.
Узел крепления корпуса инклинометра выполнен в виде удлиненного цилиндра с цанговыми зажимами на концах и посажен в подшипники скольжения в коробке, расположенной между вертикальными стойками на консольных полуосях.The mounting unit of the inclinometer case is made in the form of an elongated cylinder with collet clamps at the ends and mounted in sliding bearings in a box located between the uprights on the cantilever axles.
Консольные полуоси с опорами для поворота по зенитному углу выполнены в виде подшипников скольжения, радиально-упорного с одной стороны и радиального - с другой. При этом одна из консольных полуосей снабжена фиксатором поворота в виде цангового зажима с эксцентриком, позволяющим фиксировать положение коробки относительно стоек по зенитному углу в различных положениях.The cantilever axles with supports for turning along the zenith angle are made in the form of plain bearings, angular contact on one side and radial on the other. In this case, one of the cantilever axles is equipped with a rotation lock in the form of a collet clamp with an eccentric, which allows you to fix the position of the box relative to the racks at the zenith angle in various positions.
Установка может быть снабжена электрическими датчиками углового положения и выполнена с одной полуосью, имеющей ход вдоль своей оси относительно одной из вертикальных стоек.The installation can be equipped with electric sensors of angular position and is made with one semi-axis having a stroke along its axis relative to one of the vertical posts.
Указанные отличительные особенности конструкции установки значительно повышают точность измерения и настройки инклинометров, при этом абсолютная погрешность измерений составляет 10 угловых минут.These distinctive design features of the installation significantly increase the accuracy of measuring and adjusting inclinometers, while the absolute measurement error is 10 arc minutes.
Существо устройства пояснено чертежами: на фиг.1 представлен общий вид установки; на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 - вид А, на фиг.4 - установка, содержащая датчики углового положения.The essence of the device is illustrated by drawings: figure 1 shows a General view of the installation; figure 2 is a top view; figure 3 is a view A, figure 4 is a setup containing sensors of angular position.
Установка содержит плиту 1, выполненную в виде зубчатого колеса на которое установлены две вертикальные стойки 2 и 3 с накладками 4, основание 5, коробку 6 с консольно-закрепленными в ней полуосями 7 и 8, узел 9 крепления корпуса инклинометра с двумя штурвалами 30, противовесы 10 с регулировкой груза 11 по высоте, лимбы 14, 15, 16 со шкалами грубого отсчета углов поворота по азимуту, зениту и визиру соответственно, нониусы 22, 23, 24 со шкалами точного отсчета углов. Нониусы имеют возможность начальной регулировки относительно шкалы лимбов. Лимбы также имеют возможность начальной регулировки в процессе настройки установки поворотом вокруг своей оси и могут быть зафиксированы. Лимбы 14 и 16 - при помощи прижимов 17 и 18, а лимб 15 - при помощи хомута на цанговом зажиме.The installation contains a
Плита 1 червячной передачи поворота установки по азимуту сопряжена с основанием 5 посредством радиально-осевой опоры скольжения 49, 50 и при помощи подпружиненного диска 42. Зубчатое колесо 13 жестко связано с узлом 9 крепления корпуса инлинометра, а зубчатое колесо 12 установлено в вертикальной плоскости и жестко связано с полуосью 7 коробки 6.The
Полуоси 7 и 8 жестко закреплены к коробке 6 винтами 29 и при помощи подшипников скольжения (радиальные и радиально-осевые) 45, 46, 47, 48 связаны с верхними частями стоек 2 и 3.The
Узел 9 крепления корпуса инклинометра выполнен в виде удлиненного цилиндра с цанговыми зажимами на концах, посаженного на радиально-осевые подшипники скольжения 51, 52, 53, 54, и двух штурвалов 30. Штурвалы 30 служат для закрепления исследуемого инклинометра в цанговых зажимах.The inclinometer
Узел крепления корпуса инклинометра 9 может быть зафиксирован в коробке 6 с помощью откидного фиксирующего упора 41.The attachment unit of the
Противовесы 10 крепятся к свободным концам полуосей 7, 8 при помощи хомутов 58. Фиксация измененного положения грузов 11 на противовесах 10 осуществляется при помощи цангового зажима 59. К стойке 3 прикреплена боковая цанга 60 для фиксации полуоси 8 при помощи эксцентрика 61. Лимб 15 с цанговым зажимом крепится на полуоси 7 при помощи хомута 62. На полуоси 7 находится разрезная гайка с пружиной 63, находящаяся в зафиксированном состоянии относительно полуоси 7, аналогичная гайка 64 находится на цилиндре 9 и зафиксирована относительно его.
Подпружиненные червяки 19, 20, 21 поворота установки по азимуту, зенитному и визирному углам связаны зубчатыми зацеплениями с дисками 1, 12, 13 соответственно. Червяки установлены в опорах скольжения в поворотные коромысла 33, 36 и 39, которые представляют собой, каждый сам по себе, поворотный механизм для ввода-вывода из зацепления червячной передачи и содержат также пружину 31, шпильку 32 с контргайками, штифты 34, 66 (фиг.2) и 37 (фиг.3), эксцентрики 35 и 40, резиновую пружину 38, откидной фиксирующий упор 41, диск 42, винты 43, пружину 44, корпус 68.Spring-loaded
Червяк 19, находясь в зацеплении с зубчатым колесом 1, подпружинен пружиной 31, которая крепится на шпильке 32 и прижата к корпусу 33. Корпус 33 вместе с червяком 19 имеет возможность поворота относительно штифта 34 для ввода и вывода из зацепления зубчатой пары. Червяк 19 вводится в зацепление путем перемещения шпильки 32 внутри втулки 55 и фиксацией его путем поворота шпильки 32 по направляющей.The
Червяк 20, находясь в зацеплении с зубчатым колесом 12, подпружинен резиновой пружиной 67, находящейся в стойке 2, к корпусу 36 прикреплена тяга 56, внутри которой находится эксцентрик 35, один конец которой вставлен в стойку 2, где установлен штифт 37 (фиг.3). При помощи эксцентрика 35 червяк 20 входит и выходит из зацепления. Аналогичным способом подпружинен червяк 21. К коромыслу 39 прикреплена тяга 57, в которой находится эксцентрик 40, один конец тяги вставлен в коробку 6, где установлено резиновое уплотнение 38.The
Установка устанавливается на стационарное основание (фундамент) на три ножки 25 с контргайками 26, 27, связанными резьбовыми соединениями с отверстиями в лапах основания 5. Сферические торцы ножек механически связаны с профилированными шайбами 28, которые при необходимости могут быть жестко связаны винтами с фундаментом.The installation is installed on a stationary base (foundation) on three
Платформа 65 с поверхностью Д и пазами Е служит для установки оптического квадранта КO1, теодолита и буссоли.Platform 65 with surface D and grooves E serves to install the optical quadrant KO1, theodolite and compass.
Все детали установки выполнены из немагнитных материалов, поэтому влияние на естественное магнитное поле Земли сведено к минимуму.All installation details are made of non-magnetic materials, therefore, the effect on the Earth’s natural magnetic field is minimized.
Для более точного определения углов установка может оснащаться датчиками угловых перемещений (далее - датчики) (фиг.4).For a more accurate determination of angles, the installation can be equipped with angular displacement sensors (hereinafter referred to as sensors) (Fig. 4).
Датчик визирного угла крепится неподвижно на крестовину 69, которая закреплена на коробке 6 и расположена соосно цилиндру 9, на котором закреплена неподвижно ответная крестовина 70, передающая вращение датчику 71 через муфтовое соединение 75.The sighting angle sensor is fixedly mounted on the
Датчик азимутального угла 72 крепится неподвижно при помощи крестовины 73 и крышки 74 соосно основанию 5. Для передачи вращения датчику с помощью муфтового соединения 75 на диске 1 соосно крепится крестовина 76 с регулируемой осью 77.The
Датчик зенитного угла 78 крепится неподвижно при помощи крестовины 79 к стойке 2 соосно полуоси 7. Соединение датчика 78 и полуоси 7 осуществляется при помощи муфтового соединения 75.The
В качестве датчиков угловых перемещений может использоваться датчик угловых положений ЛИР-ДА 2.As sensors of angular displacements, a sensor of angular positions LIR-
Для исключения заклинивания и плавного хода зенитного угла и компенсации погрешностей, связанных с неточностью изготовления и тепловым расширением деталей, установка может быть выполнена с одной плавающей опорой (фиг.4). При этом полуось 7 и стойка 2 жестко закреплены относительно друг друга от осевых перемещений, а полуось 8 имеет некоторую свободу перемещений в осевом направлении относительно стойки 3 для компенсации вышеперечисленных погрешностей.To avoid jamming and smooth running of the zenith angle and to compensate for errors associated with manufacturing inaccuracies and thermal expansion of parts, the installation can be performed with one floating support (figure 4). In this case, the
Работа на заявляемом устройстве включает два этапа.Work on the inventive device includes two stages.
Первый - точная пространственная ориентация самой установки, то есть совмещение ее базиса с опорным базисом, образованным вектором ускорения свободного падения и горизонтальной составляющей полного вектора напряженности геомагнитного поля.The first is the exact spatial orientation of the installation itself, that is, the combination of its basis with the support basis formed by the gravitational acceleration vector and the horizontal component of the total geomagnetic field intensity vector.
Второй - собственно фиксированная ориентация инклинометра на заданные углы.The second is the actually fixed orientation of the inclinometer at given angles.
На первом этапе ножки 25 устанавливают на стационарное основание. На плоскости плиты 1 параллельно линии, проходящей через любые две ножки 25, устанавливают оптический квадрант, например КO1, выставленный в нулевое положение по горизонтали. Поворотом плиты 1 на 180° и вращением ножек 25 выполняют установку основания 5 при помощи показаний квадранта по горизонтали. Затем, повернув плиту 1 на 90°, повторяют процедуру. После того как основание 5 выставлено по горизонтали, положение ножек 25 фиксируют контргайками 27.In the first step,
Затем в узел крепления корпуса инклинометра 9 устанавливают и закрепляют неподвижно технологическую платформу 65. Оптический квадрант устанавливают на поверхность Д технологической платформы 65 и ориентируют в плоскости наклона. Вращением червяка 20, контролируя показания квадранта, выставляют платформу 65 горизонтально и совмещают нулевые показания лимба 15 и нониуса 23 зенитного угла, после чего закрепляют лимб 15 цанговым зажимом 62. Затем оптический квадрант ориентируют в плоскости вертикальных стоек 2 и 3, то есть в плоскости, перпендикулярной плоскости наклона коробки 6, и проверяют горизонтальное положение поверхности Д платформы 65 поворотом ее по визирному углу.Then, the technological platform 65 is fixedly mounted and fixed in the attachment unit of the
Следующей операцией является совмещение плоскости наклона с направлением на север магнитного меридиана. После вывода из зацепления червяка 20 вращением корпуса 6 выполняют наклон узла 9 на 90° относительно вертикальной оси, при необходимости вводят червяк 20 в зацепление и доводят до точного значения. После чего на противоположном конце платформы 65 устанавливают буссоль, например ОБК-1 (компас с малой погрешностью), в специальные пазы Е. Плавным вращением плиты 1 в плоскости горизонта с помощью червяка 19 совмещают плоскость наклона с направлением на север магнитного меридиана, что регистрируется нулевым показанием буссоли. Лимб 14 грубого отсчета поворотом на плите 1 нулевым делением совмещают с нулевым делением нониуса 22 азимутального угла, после чего кольцо лимба фиксируется прижимами 17 и 18. После этого узел крепления 9 устанавливают в вертикальное положение и цилиндр с буссолью извлекают. Лимб 16 визирного угла совмещается с нулевой меткой нониуса 24.The next operation is to combine the inclination plane with the northward direction of the magnetic meridian. After the
На втором этапе исследуемый объект - инклинометр устанавливают в узел крепления 9 и вращением штурвалов 30 фиксируют неподвижно. Затем инклинометр уравновешивают с помощью противовесов 10 с грузами 11, передвигая их по направляющим, фиксируют цанговыми зажимами 59. Путем свободного вращения при выведенных червяках 19, 20, 21 из зацепления корпусу инклинометра задается необходимое пространственное положение зенитного угла 0-180°, в диапазонах азимута - 0-360°, визирного угла 0-360°. Для точной доводки червяки 19, 20, 21 вводятся в зацепление. Вращение червяка 19, связанного зубчатым зацеплением с плитой 1, приводит к ее повороту и соответственно инклинометра по азимуту. Вращение червяка 20, связанного зубчатым зацеплением с диском 12, установленным на коробке 6, приводит к повороту на требуемый зенитный угол коробки 6 вращением ее полуосей 7 и 8 относительно стоек 2 и 3 плиты 1. После установки требуемого угла корпус с инклинометром фиксируется при помощи эксцентрика 61, расположенного на цанговом зажиме 60. Визирный угол задают путем вращения червяка 21 и соответственно диска 13, жестко связанного с узлом крепления корпуса инклинометра 9. Откидной фиксирующий упор 41 служит для предотвращения вращения узла 9 с диском 13 относительно коробки 6 при вращении штурвалов 30 и установке инклинометра в узле 9 крепления корпуса. Значение задаваемых угловых параметров пространственной ориентации корпуса инклинометра считывают по показаниям лимбов 14, 15, 16 грубого и нониусов 22, 23, 24 точного отсчетов с ценой деления 3 угловых минуты.At the second stage, the investigated object - inclinometer is installed in the
Червяки 19, 20, 21 вводятся в зацепление с зубчатыми дисками 1,12, 13 посредством поворота или движения эксцентриков 32, 35 и 40, путем поворота коромысел 33, 36 и 39 вокруг штифтов 34, 37 и 66 соответственно.The
Такое конструктивное исполнение червячных пар позволяет осуществить быстрое вращение дисков 1, 12, 13 при выведенных из зацепления червяках.This design of the worm pairs allows for the rapid rotation of the
Для настройки, градуировки и экспериментальных исследований инклинометров, в частности для обеспечения ортогональности и горизонтальности осей их чувствительности, а также для оценки распределения систематических погрешностей в опорных точках диапазона азимута (0, 90, 180, 270°) необходима быстрая ориентация корпуса инклинометра во всех трех плоскостях. Это обеспечивается при помощи вывода червяков из зацепления.To configure, calibrate and experimentally study inclinometers, in particular, to ensure the orthogonality and horizontalness of their sensitivity axes, as well as to estimate the distribution of systematic errors at reference points in the azimuth range (0, 90, 180, 270 °), a quick orientation of the inclinometer body in all three planes. This is achieved by disengaging the worms.
После завершения работ по настройке и экспериментальному исследованию инклинометр вынимают из узла крепления 9 посредством обратного вращения штурвалов 30.After completion of the adjustment and experimental studies, the inclinometer is removed from the
При работе установки с датчиками угловых положений осуществляется автоматическая индикация угловых параметров пространственной ориентации корпуса инклинометра с выводом данных о зените, азимуте и угла установки отклонителя на экран компьютера. В основе работы датчика ЛИР-ДА 2 лежит принцип фотоэлектронного сканирования штриховых растров. В качестве осветителей используются инфракрасные светодиоды, а приемниками излучения служат кремниевые фотодиоды. После включения питания с выходной шины датчика можно считать код, соответствующий угловому положению вала датчика в пределах 360°.When the unit is operating with angle position sensors, the angular parameters of the spatial orientation of the inclinometer body are automatically displayed with data on the zenith, azimuth, and angle of the deflector on a computer screen. The operation of the LIR-
В случае выполнения установки с одной плавающей опорой, когда одна полуось имеет свободу перемещений вдоль своей оси относительно одной из вертикальных стоек, исключается заклинивание полуосей 7 или 8 со стойками 2 или 3 и обеспечивается плавный ход механизма для измерения зенитного угла.In the case of the installation with one floating support, when one axis has freedom of movement along its axis relative to one of the vertical posts, jamming of the
Основные отличительные особенности заявляемой установки от известных устройств заключаются в конструкции червячных передач. В нашем случае, например, при измерении азимутального угла червячная передача входит в зацепление при помощи эксцентрика, одна часть которого находится на червяке, а другая - на коробке червячной передачи, и при повороте рукоятки червяк входит и выходит из зацепления, что позволяет оперативно устанавливать инклинометр в нужном положении.The main distinguishing features of the claimed installation from known devices are the design of worm gears. In our case, for example, when measuring the azimuthal angle, the worm gear engages by means of an eccentric, one part of which is located on the worm and the other part on the worm gear box, and when the handle is turned, the worm enters and disengages, which allows you to quickly set the inclinometer in the right position.
В прототипе, например, при установке тяжелого прибора на червячной передаче возможен срыв зубчатого колеса. В заявляемой конструкции на валу установлен тормоз 60 и противовесы 10 на концах вала, которые обеспечивают установку тяжелых приборов и снимают нагрузку с зубчатого колеса.In the prototype, for example, when installing a heavy device in a worm gear, a gear wheel can be broken. In the inventive design, the brake 60 and
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100789/03A RU2364718C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Unit for graduation and calibration of inclinometres |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100789/03A RU2364718C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Unit for graduation and calibration of inclinometres |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2364718C1 true RU2364718C1 (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=41151257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008100789/03A RU2364718C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Unit for graduation and calibration of inclinometres |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2364718C1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102278108A (en) * | 2011-05-13 | 2011-12-14 | 重庆华渝电气仪表总厂 | Calibration method for continuous measurement mode of small-bore directional gyro inclinometer |
RU2515353C1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Pendulum low-frequency vibration bench |
CN103837161A (en) * | 2014-03-07 | 2014-06-04 | 中国地质大学(武汉) | Automatic reading triaxial non-magnetic clinometer calibrator and reading method thereof |
CN104695943A (en) * | 2014-09-16 | 2015-06-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | Calibrating turn plate of clinometer for vertical well drilling electronic joint and calibration method |
CN106351643A (en) * | 2016-10-18 | 2017-01-25 | 郑州士奇测控技术有限公司 | Digital display triaxial inclinometer checking table |
RU2617142C1 (en) * | 2015-11-19 | 2017-04-21 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Telesystem calibration facility |
CN107829721A (en) * | 2017-09-21 | 2018-03-23 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | A kind of dynamic checkout unit suitable for drilling tool attitude measurement module |
CN108266180A (en) * | 2015-07-31 | 2018-07-10 | 秦燕雯 | A kind of application method of three axis wireless drilling inclinometers calibration frame |
RU2712932C1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-02-03 | Владимир Николаевич Ульянов | Method of calibrating an inclination device for determining spatial position of oil and gas wells |
RU216689U1 (en) * | 2022-10-24 | 2023-02-21 | Артем Юрьевич Водянов | Stand for calibration of inclinometers |
-
2008
- 2008-01-09 RU RU2008100789/03A patent/RU2364718C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ИСАЧЕНКО В.Х. Инклинометрия скважин. - М.: Недра, 1987 с.182-183. * |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102278108B (en) * | 2011-05-13 | 2014-03-26 | 重庆华渝电气仪表总厂 | Calibration method for continuous measurement mode of small-bore directional gyro inclinometer |
CN102278108A (en) * | 2011-05-13 | 2011-12-14 | 重庆华渝电气仪表总厂 | Calibration method for continuous measurement mode of small-bore directional gyro inclinometer |
RU2515353C1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-05-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Pendulum low-frequency vibration bench |
CN103837161A (en) * | 2014-03-07 | 2014-06-04 | 中国地质大学(武汉) | Automatic reading triaxial non-magnetic clinometer calibrator and reading method thereof |
CN104695943B (en) * | 2014-09-16 | 2017-06-16 | 北京精密机电控制设备研究所 | A kind of inclinometer for vertical drilling electronics section demarcates rotating disk and scaling method |
CN104695943A (en) * | 2014-09-16 | 2015-06-10 | 北京精密机电控制设备研究所 | Calibrating turn plate of clinometer for vertical well drilling electronic joint and calibration method |
CN108266180A (en) * | 2015-07-31 | 2018-07-10 | 秦燕雯 | A kind of application method of three axis wireless drilling inclinometers calibration frame |
CN108266180B (en) * | 2015-07-31 | 2021-07-23 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | Use method of three-axis wireless inclinometer calibration rack |
RU2617142C1 (en) * | 2015-11-19 | 2017-04-21 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Telesystem calibration facility |
CN106351643A (en) * | 2016-10-18 | 2017-01-25 | 郑州士奇测控技术有限公司 | Digital display triaxial inclinometer checking table |
CN107829721A (en) * | 2017-09-21 | 2018-03-23 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | A kind of dynamic checkout unit suitable for drilling tool attitude measurement module |
CN107829721B (en) * | 2017-09-21 | 2018-10-30 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | A kind of dynamic checkout unit suitable for drilling tool attitude measurement module |
RU2712932C1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-02-03 | Владимир Николаевич Ульянов | Method of calibrating an inclination device for determining spatial position of oil and gas wells |
RU216689U1 (en) * | 2022-10-24 | 2023-02-21 | Артем Юрьевич Водянов | Stand for calibration of inclinometers |
RU2807632C1 (en) * | 2023-06-01 | 2023-11-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефть-Сервис" | Inclinometer calibration stand |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2364718C1 (en) | Unit for graduation and calibration of inclinometres | |
CN107829721B (en) | A kind of dynamic checkout unit suitable for drilling tool attitude measurement module | |
CN105277745B (en) | A kind of high-precision antenna cover electrical property wide-angle automatic measurement turntable | |
RU74418U1 (en) | INSTALLATION FOR GRADING AND CALIBRATION OF INCLINOMETERS | |
CN106351643B (en) | Digital display triaxial inclinometer calibration stand | |
CN109406049A (en) | Centroid measuring system and centroid measuring method | |
CN206132076U (en) | Moving target simulation device | |
CN109115405A (en) | A kind of centroid measurement method | |
Mendenhall et al. | Characterization of a self-calibrating, high-precision, stacked-stage, vertical dual-axis goniometer | |
CN106813696B (en) | Six-degree-of-freedom control device | |
US7646848B2 (en) | Goniometer | |
CN102323165A (en) | Material shearing strain multiple spot laser detector | |
RU2178522C2 (en) | Plant for inclinometer adjustment and experimental researches | |
CN218239799U (en) | Optical device optical characteristic test system | |
CN106524944B (en) | Non-coaxial Circular gratings angle-measuring equipment and its angle-measuring method | |
RU2439493C1 (en) | Complex for verification and calibration of well inclinometer | |
CN107631858A (en) | A kind of picture rotation moving optical target analogue means | |
CN201094018Y (en) | Flatness testing apparatus | |
RU2739141C1 (en) | Stand for calibration of buoy gauges and level gauges | |
RU87747U1 (en) | INSTALLATION FOR RESEARCHING OF Borehole telemetry systems | |
CN202533067U (en) | Angular instrument | |
Bručas et al. | Basic construction of the flat angle calibration test bench for geodetic instruments | |
CN102661738A (en) | Meridian orientating device for aiming inertial system | |
US3417394A (en) | Geodetic instrument | |
CN112731246B (en) | Three-axis turntable for calibration test of vector magnetometer and star sensor mounting matrix |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100110 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110110 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150110 |