SU1020572A1 - Zenith angle transmitter - Google Patents

Zenith angle transmitter Download PDF

Info

Publication number
SU1020572A1
SU1020572A1 SU823396408A SU3396408A SU1020572A1 SU 1020572 A1 SU1020572 A1 SU 1020572A1 SU 823396408 A SU823396408 A SU 823396408A SU 3396408 A SU3396408 A SU 3396408A SU 1020572 A1 SU1020572 A1 SU 1020572A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
balls
toroidal cavity
liquid
frame
filled
Prior art date
Application number
SU823396408A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Николаевич Ковшов
Нафиса Назиповна Солонина
Татьяна Сергеевна Белова
Original Assignee
Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе filed Critical Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority to SU823396408A priority Critical patent/SU1020572A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1020572A1 publication Critical patent/SU1020572A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

ДАТЧИК ЗЕНИТНОГО УГЛА, содержаний ксфпус, заполненный в зкой жидкостью, внутри которого размерен рамка с эксцентричным грузом, чувст вительный , выполненный в виде тороидальной полости, заполненной жидкостью, электрический преобразователь , о т л и ч а ю ц и и с   тем, что, с целью повисюни  виброустрйчивости , чувствительна элемент с торог идальной полостью жестко закреплен в рамке с эксцентричнЕ грузом и снабжен шарикги«4 с удельным весом, меньшим удельного веса жидкости, два из которых расположены ,ш1аметрально противоположно и выполнены из ферромагнитного материала, а диаметр шариков равен внутреннему диаметру тороидальной полости, причем.последн   имеет магнитную «уфту, закреплеин) на оси ротора электрического; преобразовател , а ферромагнитные шарики размеи ены соосно с магнитной муфтой.A SENSOR ANGLE SENSOR, contents xspus filled with a viscous liquid, inside which a frame with an eccentric weight is measured, sensitive, made in the form of a toroidal cavity filled with liquid, an electrical transducer, so that In order to hang the vibration, the sensitive element with a toroidal cavity is rigidly fixed in a frame with an eccentric weight and equipped with balls "4 with a specific weight, lower specific gravity of the liquid, two of which are located, oppositely and oppositely They are made of ferromagnetic material, and the diameter of the balls is equal to the internal diameter of the toroidal cavity, and the latter has a magnetic “ufta, pinned” on the electric rotor axis; the converter, and the ferromagnetic balls are spaced coaxially with the magnetic coupling.

Description

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и может быть использовано дл  контрол  параметров направлени  бурени . Известен датчик зенитного угла, содержащий включенные в измерительную цепь электроды, расположенные внутри тороидальной полости, заполненной двум  несмешиаакнцимис  жидкост ми С ЗДанное устройство просто по конструкции и в нем устранена воз южность возникновени  разрывов жидкостного тела, однако в услови х вибрации лег ко нарушаетс  четкость границы разде ла двух несмешивакицихс  жидкостей и измен етс  рассто ние между электродами емкостного датчика. Кроме того , така  конструкци  подвержена температурным изменени м. Известен датчик зенитного угла содержащий корпус,заполненный в зкой жидкостью, внутри которого размещены рамка с эксцентричным грузом, чувствительный элемент, выполненный в виде тороидальной полости, заполненной жидкостью, электрический преобразова тель С21.. Недостатками известного устройств  вл ютс  громоздкость конструкции и невозможность прии нени  :в услови х вибрации. . . Цель изобретени  - повышение виброустойчивости . Указанна  цель достигаетс  тем, что датчик зенитного угла, содержащий корпус, заполненный в зкой жидкостью , внутри которого размещены рамка с эксцентричным грузом, чувствительный элемент, вьтолненный в виде тороидальной полости, заполненной жидкостью, электрический преобразова тель, чувствительный элемент тороидальной полости жестко закреплен в рамке с эксцентричным грузом и снабжен шариками с удельным весом,меньшим удельного веса жидкости, два из которых расположены диаметрально про тивоположно и выполнены из ферромагнитного материала, а диаметр шариков равен внутреннему диаметру тороидаль ной полости, причем последн   имеет магнитную муфту, закрепленную на оси ротора электрического преобразовател , а ферромагнитные шарики размещены соосно с магнитной муфтой. На фиг.1 представлен предлагае1«ай датчик, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.. Датчик зенитного угла состоит из : корпуса 1, заполненного в зкой, например , крёмнийорганической жидкость 2, в котором размещена Тороидальна  полость 3, жестко закрепленна  в рам ке 4 с эксцентричным грузом 5/ уравновешенной по пларучести и дифференту . Тороидальна  полость 3 изготовлена из немагнитного материала и заполнена жидкостью б и шариками, изготовленными из немагнитного материала 7 и ферромагнитногхэ материала 8. Диаметр шариков 7 и 8 равен внутреннему диаметру тороидальной полости 3. Внутри тороидальной полости расположена магнитна  муфта 9, закрепленна  на оси ротора электрического преобразовател  10. Съем сигнала и питание датчика осуществл етс  через герметичный штепсельный разъем 11, закрепленный в крышке 12. Датчик работает следующим образом. В исходном положении, когда зенитный угол равен нулю, шарики под действием архимедовой силы занимают верхнюю 0,5 часть тороидальной полости 3. Шарики 8 и магнитна  муфта 9 установ тс  по линии горизонта. С электрического преобразовател  10 снимаетс  нулевой сигнгш. При изменении зенитного угла рамка 4 под действием эксцентричного груза 5 устанавливаетс  в плоскость наклона. Тороидальна  полость 3 изменит свое положение . Шарики 7 и 8 под действием архимедовой силы перемещаютс  по тороидальной полости 3, занима  ее верхнюю 0,5 часть. Магнитна  муфта 9, взаимодейству  с намагниченными шариками 8, поворачиваетс  на угол, пропорциональный зенитному углу. Вместе с муфтой 9 поворачиваетс  ротор электрического преобразовател  10. При этом с электрического преобразовател  10 снимаетс  сигнал, функционально св занный с зенитным углом. Предлагаегжгй датчик зенитного угла может использоватьс  дл  измерени  зенитного угла непосредственно в процессе бурени  скважины. Введение шариков из твердого материала позвол ет обеспечить фиксированное положение ферромагнитных шариков , перемещение которых по оси тороидальной полости ограничено с одной стороны выталкивающей силой жидкости ,  вл ющейс  демпфером по отношению к шарикам, с другой стороны шариками 7, занимающими верхнюю часть тороидальной полости. Равенство диаметров- -шариков и внутреннего диаметра тороидальной полости исключает возмой ность переметени  шариков при вибрации в плоскости диаметрального сечени  тороидальной полости. Все изложенное повышает виброустойчивость датчика в целом и позвол ет проводить измерени  в процессе бурени .Известные и примен емые преобразователи позвол ют измер ть зенитный угол только при осгтановке процесса бурени . При этом между точками измерени  траектори  скважины может значительно отклонитс  от заданного направлени , что ведет к дополнительным материальным затратам и снижает производительность труда. При дискретном измерении требуютс  дополнительные спусконаладочные операции дл  проведени  метрологических работ. Непрерывный замер геометрических пар аметров траектории ствола скважиныуве- личивает производительность труда, снижает дополнительные материальные затраты и дает болыиой экономический. .эффект.. Предлагаемое устройство примен етс  дл  метрологии ствола скважины без остановки процесса бурени  и позвол ет измер ть зенитный угол только при остановке процесса бурени . При этом между точками измерени  TpeteKToри  скважины может значительно от- клонитьс  от заданного, направлени , что ведет к дополнительным затратам и снижает производительность труда. При дискретном измерении требуютс  дополнительные спусконаладочные операции дл  проведени  метрологических работ. Непрерывный замер геометричёских параметров траектории с твола скважины увеличивает производительность труда, снижает дополнительные материальные затраты и дает болььюй экономический эффект.The invention relates to field geophysics and can be used to control drilling direction parameters. A zenith angle sensor is known that contains electrodes included in a measuring circuit and is located inside a toroidal cavity filled with two liquid solutions. This device is simple in design and eliminates the possibility of ruptures of a fluid body, but the sharpness of the separation boundary is easily violated in terms of vibration. la two nesmeshivakichs liquids and changes the distance between the electrodes of the capacitive sensor. In addition, such a structure is subject to temperature changes. A zenith angle sensor is known comprising a housing filled with a viscous liquid, inside which is placed a frame with an eccentric weight, a sensitive element made in the form of a toroidal cavity filled with liquid, an electric converter C21 .. Disadvantages of the known The devices are cumbersome design and inability to receive: under vibration conditions. . . The purpose of the invention is to increase the vibration resistance. This goal is achieved by the fact that the sensor of the zenith angle, comprising a housing filled with a viscous fluid, inside which is placed a frame with an eccentric weight, a sensitive element filled into a toroidal cavity filled with liquid, an electric transducer, the sensitive element of the toroidal cavity is rigidly fixed in the frame with an eccentric load and equipped with balls with a specific gravity less than the specific gravity of the liquid, two of which are diametrically opposed and made of ferromagnetic material Material, and the diameter of the balls is equal to the internal diameter of the toroidal cavity, the latter having a magnetic coupling fixed to the rotor axis of the electric converter, and the ferromagnetic balls are placed coaxially with the magnetic coupling. Figure 1 presents the proposed 1 "ai sensor, general view; Fig. 2 shows a section A-A in Fig. 1. The sensor of the zenith angle consists of: a housing 1 filled with a viscous, for example, an organic liquid 2, in which a toroidal cavity 3 is placed, rigidly fixed in frame 4 with an eccentric weight 5 / balanced by toughness and trim. The toroidal cavity 3 is made of a nonmagnetic material and filled with liquid b and balls made of a nonmagnetic material 7 and ferromagnetic material 8. The diameter of the balls 7 and 8 is equal to the internal diameter of the toroidal cavity 3. Inside the toroidal cavity there is a magnetic coupling 9 mounted on the rotor axis of the electric converter 10. The signal is removed and the sensor is powered through a sealed plug connector 11 secured in the cover 12. The sensor operates as follows. In the initial position, when the zenith angle is zero, the balls under the action of the Archimedean force occupy the upper 0.5 part of the toroidal cavity 3. The balls 8 and the magnetic coupling 9 are set along the horizon. Zero zero is removed from electrical converter 10. When the zenith angle is changed, the frame 4 is set in the plane of inclination under the action of the eccentric weight 5. The toroidal cavity 3 will change its position. The balls 7 and 8 under the action of the Archimedean force move along the toroidal cavity 3, occupying its upper 0.5 part. The magnetic coupling 9, interacting with the magnetized balls 8, rotates by an angle proportional to the zenith angle. Together with the sleeve 9, the rotor of the electric converter 10 is rotated. In this case, a signal functionally connected to the zenith angle is removed from the electric converter 10. The proposed zenith angle sensor can be used to measure the zenith angle directly during the drilling process. The introduction of solid material balls allows for a fixed position of ferromagnetic balls whose movement along the axis of the toroidal cavity is limited on the one hand by the buoyancy force of the liquid, which is a damper relative to the balls, on the other hand by balls 7 occupying the upper part of the toroidal cavity. The equality of the diameters of the balls and the inner diameter of the toroidal cavity excludes the possibility of moving the balls when vibrating in the plane of the diametrical section of the toroidal cavity. All of the above improves the vibration resistance of the sensor as a whole and allows measurements to be made while drilling. The known and used transducers only allow the zenith angle to be measured when the drilling process is detuned. At the same time, between the measurement points, the trajectory of a well can deviate significantly from a given direction, which leads to additional material costs and reduces labor productivity. In discrete measurement, additional commissioning operations are required for metrological work. Continuous measurement of geometric pairs of wellbore trajectories increases labor productivity, reduces additional material costs and gives a large economic cost. .effect. The proposed device is used for wellbore metrology without stopping the drilling process and allows measuring the zenith angle only when stopping the drilling process. At the same time, between the points of measurement TpeteKTori of a well can deviate significantly from the given direction, which leads to additional costs and reduces labor productivity. In discrete measurement, additional commissioning operations are required for metrological work. Continuous measurement of geometric parameters of the trajectory from the wellbore increases labor productivity, reduces additional material costs and gives a greater economic effect.

Claims (1)

ДАТЧИК ЗЕНИТНОГО УГЛА, содержащий корпус, заполненный вязкой жидкостью, внутри которого размещены рамка с эксцентричным грузом, чувст- вительный элемент, выполненный в виде тороидальной полости, заполненной жидкостью, электрический преобразователь, от лич а ю щ и й с я тем, что, с целью повинения виброустойчивости, чувствительный элемент с торог идальной полостью жестко закреплен в рамке с эксцентричным грузом и снабжен шариками с удельным весом, меньшим удельного веса жидкости, два из которых расположены диаметрально противоположно и выполнены из ферромагнитного материала, а диаметр шариков равен внутреннему диаметру тороидальной полости, причем.последняя имеет магнитную муфту, закрепленную на оси _ ротора электрического, преобразовате- $ ля, а ферромагнитные шарики разменены соосно с магнитной муфтой. гZENITH ANGLE SENSOR, comprising a housing filled with a viscous fluid, inside of which there is a frame with an eccentric load, a sensing element made in the form of a toroidal cavity filled with fluid, an electric converter, which is distinguished by the fact that, with In order to obey vibration resistance, a sensitive element with a toroidal cavity is rigidly fixed in a frame with an eccentric load and equipped with balls with a specific gravity less than the specific gravity of the liquid, two of which are diametrically opposed and you made of ferromagnetic material, and the diameter of the balls is equal to the inner diameter of the toroidal cavity, the latter having a magnetic coupling fixed to the axis of the rotor of the electric converter, and the ferromagnetic balls are exchanged coaxially with the magnetic coupling. g
SU823396408A 1982-02-11 1982-02-11 Zenith angle transmitter SU1020572A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823396408A SU1020572A1 (en) 1982-02-11 1982-02-11 Zenith angle transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823396408A SU1020572A1 (en) 1982-02-11 1982-02-11 Zenith angle transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1020572A1 true SU1020572A1 (en) 1983-05-30

Family

ID=20997355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823396408A SU1020572A1 (en) 1982-02-11 1982-02-11 Zenith angle transmitter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1020572A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. Авторское свидетелБСТво ССС 628296, кл. Е 21 В 47/02, 1977. 2; Авторское свидетельство СССР 7SS1710, кл. Е 21 В 47/022, 1978 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4672753A (en) Rotation sensor
US4109524A (en) Method and apparatus for mass flow rate measurement
US4786846A (en) Level guage apparatus
US6600310B2 (en) Linear and rotary magnetic sensor
EP0254188B1 (en) Tilt sensor
US3805398A (en) Remote angle measurement
US4416161A (en) Method and apparatus for measuring torque
US4157036A (en) Level sensor for stored fluids and particulate material
US5632093A (en) Inductive sensor and method for detecting displacement of a body
US4015471A (en) Spherical electromagnetic water current velocity sensor with protruding electrodes
SU1020572A1 (en) Zenith angle transmitter
US4149411A (en) Milk production meter
US6776028B1 (en) Induction sensor viscometer
US3029644A (en) Accelerometers
US3978715A (en) Low frequency, high sensitivity electromechanical transducer
SU1483265A1 (en) Liquid and gas flowmeter
DE3887848D1 (en) Motion sensor used as a pressure or liquid level measuring device.
SU933967A1 (en) Zenith angle converter for measuring crookedness of a borehole
GB2237638A (en) A fluid rate sensor
RU2594035C2 (en) Angular acceleration sensor with liquid rotor
SU1158752A1 (en) Deep-well flowmeter
SU857710A1 (en) Object tilt pickup
SU1656462A1 (en) Accelerometer
SU482640A1 (en) Torque Detector
SU1456545A1 (en) Vision angle transmitter