SU1435769A1

SU1435769A1 - Zenith angle transducer

Info

Publication number: SU1435769A1
Application number: SU874185698A
Authority: SU
Inventors: Рафаиль Аминович Султанаев; Георгий Владимирович Миловзоров; Виталий Николаевич Якин; Юлия Антоновна Тушина; Владимир Андреевич Опрокиднев
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1988-11-07

Abstract

Изобретение относитс к области бурени и может быть использовано дл определени пространственного положени траектории скважины. Цель изобретени - повь пение точности измерени зенитного угла. Преобразователь зенитного угла содержит рамку 1 с эксцентричным грузом 2, токосъем 3, ма тник 4 с установленным на нем посто нным магнитом 5 радиального намагничивани , грузом 6 и жидкостным ма тниковым переключателем (ЖМП) 7. На рамке 1 установленьт две. секции коррекциойной обмотки 8, соединенные последовательно. Вдоль оси ма тника 4 расположен магнитомодул ционный датчик 9 угла. Датчик 9 и ЙМП 7 угла с помощью токосъема 3 электрически св заны- с электронным блоком, включающим генератор, два инвертора, два ключа и усилитель. При вертикальности оси ма тника 4 воздушный пузырек ЖМП 7 находитс в среднем положении. Потенциал на его центральном электроде (ЛThe invention relates to the field of drilling and can be used to determine the spatial position of a well trajectory. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the zenith angle. The zenith angle converter contains frame 1 with eccentric load 2, current collector 3, and a pilot 4 with a permanent magnet 5 of radial magnetization mounted on it, a load 6 and a fluid switch (GIP) 7. On frame 1, install two. section of the correction winding 8 connected in series. A magnetically modulating angle sensor 9 is located along the axis of the tandem 4. The angle sensor 9 and JMP 7 with the help of current collector 3 are electrically connected with an electronic unit including a generator, two inverters, two switches and an amplifier. When the axis of the tandem 4 is vertical, the ZhMP 7 air bubble is in the middle position. Potential at its central electrode (L

Description

99

..

1)авен полусумме потенциалов на край- Htix электродах, то есть равен нулю. При наклоне преобразовател измен етс потенциал центрального электрода,, который может быть как положительным, так и отрицательным, С электронного блока в коррекционную обмотку 8 поступают положительные или отрицательные импульсы, В результате взаимодей стви импульсного направленного пол 1) Aven to the half-sum of potentials at the edge of the Htix electrodes, that is, it is equal to zero. When the transducer is tilted, the potential of the central electrode, which can be either positive or negative, changes. From the electronic unit, positive or negative impulses arrive in the correction winding 8. As a result of the interaction of a pulsed directional field

обмотки 8 и посто нного пол магнита 5 ма тник 4 стремитс повернутьс по направлению результирующего вектора. Воздушный пузырек ЖМП 7 занимает среднее положение между крайними электродами . Выполнение датчика 9 угла в виде магнитомодул ционного преобразовател углового перемещени посто нного магнита 5 однозначно определ ет положение ма тника 4. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.the windings 8 and the fixed field of the magnet 5, the tandem 4 tends to turn in the direction of the resulting vector. Air bubble GMP 7 occupies a middle position between the extreme electrodes. The implementation of the angle sensor 9 in the form of a magnetically-modulated converter for the angular displacement of the permanent magnet 5 uniquely determines the position of the mirror 4. 1 Cp. f-ly, 3 ill.

Изобретение относитс к 6, рению промысловых и геологоразведочных сква син и может быть использовано в составе инкл шометрической аппаратзфы при определении простррчственного положе- т-1Я траектории скважины The invention relates to 6, rhenium field and geological exploration boreholes, and can be used as part of the incisive instrument to determine the projected position of the well trajectory.

Целью изобретени вл етс повьше mie точности измерени зенитного углаThe aim of the invention is to improve the measurement accuracy of the zenith angle

На фиг.о1 изображена кинематическа схема преобразовател зенитного зтла, вид спереди на фиг.2 - то же,, вид сбоку; на фиг.З - структурна схема электронного блока преобразовател .Fig. 1 shows a kinematic diagram of the anti-aircraft converter, the front view of Fig. 2 is the same, side view; FIG. 3 is a block diagram of the converter electronic unit.

Преобразователь содержит рамку с эксцентричным грузом 3.5 на оси которой установлен токосъем 3, ма тксик 4 с установленными на нач посто н}п.м магнитом 5 радиального намагничивани -которьй расположен в ма тнике 4 с возможностью установки его оси намаг- 1-шчивани перпендикул рно оси вращени рамки 1 при вертикальном положе- .НИИ преобразовател , грузом 6, жидкостным ма тниковым переключателем (ЖМП) 7, укрепленным на ма тнике 4 перпендикул рно оси его вращени На рамке 1 вдоль продольной оси установлены две секции коррекцнонной обмотки 8, соединенные после,цоЕа тел ьно, а вдоль оси ма тника 4 магнитомодул ци- онный датчик 9 угла реагир-умщий на угловые повороты посто нного магнита 5. ЖМП 7 и датчик 9 угла с помощью токосъема 3 электрически св заны с электронным блоком в котором генератор 10 пр моугольных импульсов подключен к входу первого инвертора 11 и первого ключа 12, выход первого инвертора 1 подключен к входу второго клюThe converter contains a frame with an eccentric load 3.5 on the axis of which current collector 3 is installed, matsik 4 with the magnet 5 of radial magnetization 5 installed at the beginning constant} rm, which is located in the key 4 with the possibility of installing its axis magnetizing 1 perpendicularly The axis of rotation of the frame 1 with the vertical position of the LI converter, the load 6, the liquid tandem switch (LMP) 7, fixed on the pilot 4 perpendicular to the axis of its rotation. On the frame 1 along the longitudinal axis there are two sections of the offset winding 8, connecting Afterwards, the coE is solid, and along the axis of the tandem 4 the magnet module of the angle sensor 9 is responsive to angular turns of the permanent magnet 5. The microscope 7 and the angle sensor 9 are electrically connected to the electronic unit in which the generator 10 rectangular pulses are connected to the input of the first inverter 11 and the first key 12, the output of the first inverter 1 is connected to the input of the second key

00

ss

00

5five

00

ча 13, выходы ключей 12 и 13 подключены к входу усилител 14, выход которого соединен с выводом коррекцион- ной обмотки В, другой вьтод коррек- ционной обмотки 8 заземлен, управл ющий вход ключа 12 подключен к выходу второго инвертора 15, а управл ющий вход ключа 13 - к входу второго инвертора 15 и к центральному электроду ЖМП 7, два крайних электрода которого подключены к плюсу и минусу напр жени питани через резисторы 16.Cha 13, the outputs of the keys 12 and 13 are connected to the input of the amplifier 14, the output of which is connected to the output of the correction winding B, the other side of the correction winding 8 is grounded, the control input of the switch 12 is connected to the output of the second inverter 15, and the control input the key 13 is connected to the input of the second inverter 15 and to the central electrode of the GMP 7, the two extreme electrodes of which are connected to the plus and minus of the supply voltage through the resistors 16.

Преобразователь работает следующим образом,The converter works as follows

Когда ось ма тника 4 вертикальна, воздушный пузырек ЖМП 7 находитс в среднем положении (фиг,1) и потенциал на его центральном электроде будет равен полусумме потенциалов на крайних электродах, т.е. нулю. При этом на выходе второго инвертора 15 будет также нулевой сигнал и ключи 12 и 13 При нулевом управл ющем сигнале будут закрыты. При наклоне преобразовател на некоторый угол рамка 1 под действием момента эксцентричного груза 2 поворачиваетс до совпадени плоскости вращени ма тника 4 с апсидальной плоскостью, ма тник 4 отклон етс и под действием груза 6 стремитс разверзнутьс по вектору ускорени свободного падени . Наличие сухого трени в опорах ма тника 4 преп тствует этому. При этом смещение воздушного пузырька МЖ 7 приводит к изменению потенциала третьего (среднего) электрода, по положительному значению которого открьшаетс второй ключ 13 и через инвертор 15When the axis of the tiger 4 is vertical, the air bubble of the LMF 7 is in the middle position (FIG. 1) and the potential at its central electrode will be equal to the half sum of the potentials at the extreme electrodes, i.e. to zero. In this case, the output of the second inverter 15 will also be a zero signal, and the keys 12 and 13 will be closed with a zero control signal. When the transducer is tilted by a certain angle, frame 1 under the action of the moment of eccentric load 2 rotates until the plane of rotation of the 4 of the apsidal plane coincides, the 4 is deflected and under the action of the load 6 tends to open along the gravity acceleration vector. The presence of dry friction in the supports of tambour 4 prevents this. In this case, the displacement of the air bubble MF 7 leads to a change in the potential of the third (middle) electrode, by the positive value of which the second key 13 is opened and through the inverter 15

закрываетс первый ключ 12, а по отрицательному значению потенциала наоборот . На входы ключей 12 и 13 поступают пр моугольные импульсы положительной пол рности с выхода ГПИ 10 и отрицательной с выхода инвертора II, Следовательно, в кор рекционную обмотку 8 через усилитель 14 поступают положительные или отрицательные импульсы в зависимости от состо ни ключей 12 и 13, Коррекционна обмот- . ка 8 установлена в рамке так, чтобы наводимое в ней импульсное электромагнитное поле пронизывало постойн- ный магнит 5 ма тника 4 в продольном направлении рамки 1. В результате взаимодействи , импульсного направленного пол корр ционной обмотки 8 и посто нного 71РЛЯ магнита 5 ма тник 4 стремитс повернутьс по направлению результирующего вектора до положени ма тника 4, в котором воздушный пузырек ЖМП 7 занимает среднееthe first key 12 is closed, and vice versa by the negative potential value. The inputs of the keys 12 and 13 receive rectangular pulses of positive polarity from the output of the GUI 10 and negative from the output of the inverter II. Therefore, positive or negative pulses are received in the correlation winding 8 through the amplifier 14 depending on the state of the keys 12 and 13, Correctional winding 8 is mounted in a frame so that the pulsed electromagnetic field induced in it penetrates the permanent magnet 5 of the 4th magnet in the longitudinal direction of the frame 1. As a result of the interaction, the pulsed directional field of the correlation winding 8 and the permanent 71RLA of the magnet 5 is 4 rotate in the direction of the result vector to position 4, in which the MMP 7 air bubble occupies the average

Claims

Claim 1, a zenith angle transducer comprising a frame with an eccentric ZONE group, a tandem with mutually perpendicular rotational axes, a liquid tandem switch mounted on the main body, a current collector, an angle sensor, a power source that differs 10 with the fact that in order to increase accuracy, it is equipped with a cylindrical permanent magnet of radial magnetization, fixedly mounted on a master, a correction winding mounted on a frame along its rotation axis, a generator of rectangular pulses, vtorm inverters, first and second switches and the amplifier, the output of the generator etc. mougol20 pulses is connected to the input of the first switch and via a first inverter to the input of the second switch, the outputs of the first and vtorogo.klyuchey connected to the input of the amplifier-output of which is earthed

position between the extreme electrodes; 25 through the correction winding, while

This position of the tilt 4 is the most stable. The implementation of the angle sensor 9 in the form of a magnetically modulated constant magnet transducer 5 of the permanent magnet 5 uniquely determines the position of the magnet 4.

od-1

Known measures to reduce the moment of friction in the supports of tillers for in-jg clinometric converters of the zenith angle: the use of precision rolling bearings, unloading of supports by trowels, tangs in liquid

and others allow the sensory threshold to be reached in a vertical vertical position of at least 20 arc min. tel.

Claim 1, a zenith angle transducer comprising a frame with an eccentric band, a tandem with mutually perpendicular rotation axes, a liquid rotary switch mounted on the master, a current collector, an angle sensor, a power source, characterized in that increase in accuracy, it is equipped with a cylindrical magnet of radial magnetization, fixedly mounted on the master, with a correction winding mounted on the frame along its rotation axis, with a square pulse generator, first and second m inverters, first and second switches and an amplifier, wherein the output of the generator of rectangular pulses is connected to the input of the first switch and via a first inverter to the input of the second switch, the outputs of the first and vtorogo.klyuchey connected to the input of the amplifier-output of which is earthed

through the correction winding, while

jg

the first and second electrodes of a mathic switch are connected via resistors to the plus and minus of the power source, respectively; the third electrode is connected to the control input of the second switch and through the second inverter to the control input of the first switch,

2. The converter according to claim 1, 1, and t is characterized in that the permanent magnet of the radial magnetization is located in a file with the possibility of setting its axis of magnetization perpendicular to the axis of rotation of the frame

ag.J