SU1537800A1 - Ferroprobe azimuth transmitter - Google Patents

Ferroprobe azimuth transmitter Download PDF

Info

Publication number
SU1537800A1
SU1537800A1 SU884418425A SU4418425A SU1537800A1 SU 1537800 A1 SU1537800 A1 SU 1537800A1 SU 884418425 A SU884418425 A SU 884418425A SU 4418425 A SU4418425 A SU 4418425A SU 1537800 A1 SU1537800 A1 SU 1537800A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
windings
main
pairs
rods
excitation
Prior art date
Application number
SU884418425A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Николаевич Ковшов
Юрий Николаевич Кочемасов
Игорь Федорович Бабенко
Original Assignee
Днепропетровский инженерно-строительный институт
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 Днепропетровский инженерно-строительный институт filed Critical Днепропетровский инженерно-строительный институт
Priority to SU884418425A priority Critical patent/SU1537800A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1537800A1 publication Critical patent/SU1537800A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и позвол ет повысить точность определени  азимута искривленной скважины. Датчик содержит расчлененные феррозонды (Ф) 1, 2, 3, тонкие стержни (С) 8, 9, 10, 11, 12 которых выполнены из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и с обмотками 13 возбуждени  и сигнальными обмотками 14. Полусуммы длин С 8 и 10, 9 и 11, 12 одинаковы. При этом С 8 и 10 уложены в основные профилированные параллельные пазы (П), выполненные в подложке из диэлектрического материала, изготовленной в виде цилиндра. Причем в П, ортогональные основным П, уложены С 9 и 11, а С 12 - в дополнительные П, выполненные на боковой поверхности цилиндрической подложки ортогонально основным П. Обмотки 14 соединены последовательно и согласно между собой и с фильтром 15 второй гармоники. Обмотки 13 в пределах каждой пары С соединены между собой последовательно и встречно, а в пределах одного Ф - последовательно и согласно и через коммутатор 16 подключены к генератору 17 возбуждени . Фильтр 15 соединен с блоком 20 индикации через последовательно соединенные выпр митель 18 и аналого-цифровой преобразователь 19. Сигнал с генератора 17 подаетс  поочередно на обмотки 13 Ф 1, 2, 3. В магнитном поле Земли при расположении Ф 1 и 2 в плоскости горизонта в обмотках 14 Ф 1, 2, 3 навод тс  напр жени , по величине которых определ ют азимут. 3 ил.The invention relates to field geophysics and improves the accuracy of determining the azimuth of a curved well. The sensor contains dissected flux-probes (F) 1, 2, 3, thin rods (C) 8, 9, 10, 11, 12 of which are made of a non-magnetic material with a ferromagnetic film applied on them and with excitation windings 13 and signal windings 14. Half-lengths With 8 and 10, 9 and 11, 12 are the same. At the same time C 8 and 10 are laid in the main profiled parallel grooves (P), made in the substrate of a dielectric material made in the form of a cylinder. Moreover, C, orthogonal to main C, are laid in C 9 and 11, and C 12 - in additional C, made on the side surface of the cylindrical substrate orthogonally to the main P. Windings 14 are connected in series and according to each other and with the second harmonic filter 15. The windings 13 within each pair C are interconnected in series and counter, and within one F - in series and in accordance with and through switch 16 are connected to excitation generator 17. The filter 15 is connected to the display unit 20 via a series-connected rectifier 18 and an analog-to-digital converter 19. The signal from the generator 17 is fed alternately to the windings 13 F 1, 2, 3. In the Earth’s magnetic field with an F 1 and 2 in the horizon plane The windings 14 f 1, 2, 3 are subjected to voltage, the magnitude of which determines the azimuth. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и может быть использовано дл  определени  азимута искривленной скважины.The invention relates to field geophysics and can be used to determine the azimuth of a curved well.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  азимута.The purpose of the invention is to improve the accuracy of azimuth measurement.

На фиг.1 приведена подложка с профилированными пазами; на фиг.2 - развертка подложки; на фиг.З - струк- турна  схема феррозондового датчика азимута с одним из вариантов схемы регистрации сигнала.Figure 1 shows the substrate with profiled grooves; figure 2 - scan the substrate; FIG. 3 is a structural diagram of a fluxgate azimuth sensor with one of the variants of the signal detection circuit.

Феррозондовый датчик азимута содержит первый, второй и третий расчле- ненные феррозонды 1-3, уложенные в профилированные пазы А - 6, выполненные в подложке 7 из диэлектрического материала, изготовленной в виде цилиндра. Первый феррозонд 1 размещен в параллельных друг другу основных профилированных пазах 4, а второйThe fluxgate azimuth sensor contains the first, second, and third dissected flux-probes 1–3, which are placed in the shaped grooves A – 6, made in the substrate 7 of a dielectric material made in the form of a cylinder. The first ferrosonde 1 is placed in the main profiled slots 4 parallel to each other, and the second

феррозонд 2 размещен в параллельных профилированных пазах 5, ортогональ- ных пазам А. Расчлененные феррозонды 1 и 2 состо т из двух одинаковых основных сердечников, выполненных в виде основной пары тонких стержней 8 из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и с обмотками возбуждени  и сигнальными обмотками, из дополнительной пары тонких стержней 9 из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и с обмотками возбуждени  и сигнальными обмотками, уложенных в профилированные параллельные пазы ортогонально основной паре стержней 8. Датчик включает также четыре пары стержней 10 и 11, дополн ющих основную и дополнительную пары стержней 8 и 9, выполненных из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и с обмотками возбуждени  и сигнальными обмотками, при этом две пары стержней 10, дополн ющие основную пару стержней 8, уложены в профилированные пазы А, параллельные пазам основной пары стержней 8, а две другие пары стержней 11, дополн ющие дополнительную пару стерж -ней 9, уложены в профилированные пазы 5, параллельные пазам дополнительной пары стержней 9.ferrosonde 2 is placed in parallel profiled grooves 5 orthogonal grooves A. Dissected ferrosonde 1 and 2 consist of two identical main cores made in the form of a main pair of thin rods 8 of non-magnetic material coated with a ferromagnetic film and with windings of excitation and signal windings, from an additional pair of thin rods 9 of non-magnetic material with a ferromagnetic film deposited on them and with excitation windings and signal windings laid in profiled parallel n orthogonal to the main pair of rods 8. The sensor also includes four pairs of rods 10 and 11, supplementing the main and additional pairs of rods 8 and 9, made of a nonmagnetic material with a ferromagnetic film applied on them and with excitation windings and signal windings, two pairs rods 10, complementing the main pair of rods 8, are laid in profiled grooves A, parallel to the grooves of the main pair of rods 8, and two other pairs of rods 11, complementing an additional pair of rods 9, are laid in profiled grooves 5, parallel Yelnia grooves 9 further pair of rods.

Третий феррозонд 3 состоит из трех пар стержней 12, которые уложены в три пары дополнительных профилированных пазов 6, ортогональных основным пазам А и 5 и выполненных на боковойThe third ferrosonde 3 consists of three pairs of rods 12, which are arranged in three pairs of additional profiled grooves 6, orthogonal to the main grooves A and 5 and made on the side

5 0 50

5five

00

5five

до before

поверхности цилиндрической подложки 7. Три пары стержней 12 выполнены из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и также , как основна  пара стержней 8, дополнительна  пара стержней 9 и дополн ющие пары стержней 10 и 11, содержат обмотки 13 возбуждени  и сигнальные обмотки .the surfaces of the cylindrical substrate 7. Three pairs of rods 12 are made of a non-magnetic material with a ferromagnetic film deposited on them and also, like the main pair of rods 8, an additional pair of rods 9 and the complementary pairs of rods 10 and 11 contain excitation windings 13 and signal windings.

Сигнальные обмотки I t феррозонда 3 соединены последовательно и согласно между собой, с сигнальными обмотками основной и дополнительной пар стержней 8 и 9, с сигнальными обмотками четырех пар стержней 10 и 11, дополн ющих основную и дополнительную пару , и с фильтром 15 второй гармоники.The signal windings I t of the fluxgate 3 are connected in series and according to each other, with the signal windings of the main and additional pairs of rods 8 and 9, with the signal windings of four pairs of rods 10 and 11, supplementing the main and additional pairs, and with the second harmonic filter 15.

Полусуммы длин стержней 8 и 10 основной и дополн ющих ее двух пар, стержней 9 и 11 дополнительной и дополн ющих ее двух пар и трех пар стержней 12 третьего феррозонда 3 одинаковы. Обмотки 13 возбуждени  в пределах каждой пары стержней расчлененных феррозондов 1 - 3 соединены между собой электрически последовательно и встречно, а в пределах одного расчлененного феррозонда пары обмоток возбуждени  соединены между собой электрически последовательно и согласно и через коммутатор 16 подключены к выходу генератора 17 воз-% буждени . Выход фильтра 15 второй гармоники соединен с входом выпр мител  18, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 19, выход которого соединен с входом блока 20 индикации сигнала .The half-sum of the lengths of the rods 8 and 10 of the main and two pairs complementing it, the rods 9 and 11 of the additional and complementing it two pairs and three pairs of rods 12 of the third ferrosonde 3 are the same. Excitation windings 13 within each pair of rods of dissected flux-probes 1–3 are interconnected electrically in series and counter, and within one dissected ferrosonde pair of excitation windings are interconnected electrically in series and according to and through switch 16 are connected to the exciter generator 17 . The output of the second harmonic filter 15 is connected to the input of the rectifier 18, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter (ADC) 19, the output of which is connected to the input of the signal indication unit 20.

В приведенной конструкции расчлененные феррозонды 1 - 3 содержат по три пары стержней. В общем случае количество пар стержней может быть .,- больше, в зависимости от максималь50In the above construction, the dissected ferrozond 1 - 3 each contain three pairs of rods. In general, the number of pairs of rods may be., - more, depending on max 50

5555

но возможного количества пазов , 5, 6, выполненных в подложке 7.but the possible number of slots, 5, 6, made in the substrate 7.

Феррозондовый датчик азимута работает следующим образом.Ferrozondov azimuth sensor works as follows.

Генератор 17 возбуждени  формирует сигнал возбуждени , который через коммутатор 16 подаетс  поочередно на обмотки 13 возбуждени  расчлененных феррозондов 1-3. Рели оси чувствительности расчлененных феррозондов 1 и 2 лежат в плоскости горизонта, то при наличии магнитного пол  Земли в сигнальных обмотках феррозондов 1 - 3 напр жени  определ тс , какExcitation generator 17 generates an excitation signal, which through switch 16 is alternately fed to excitation windings 13 of dissected flux-gates 1-3. If the sensitivity axes of dissected flux-probes 1 and 2 lie in the plane of the horizon, then in the presence of the earth’s magnetic field in the signal windings of flux-probes 1 ± 3, the voltages are defined as

и,and,

U2U2

Uj де UUj de u

lt -sinot; lc . cosci; lc.bflt -sinot; lc. cosci; lc.bf

U. U ( игU. U (i

k напр жени , снимаемые с 1, 2 и 3 расчлененных феррозондов;k stresses taken from 1, 2 and 3 dismembered flux-probes;

посто нна  феррозонда , завис ща  от числа витков в обмотках возбуждени  и сигнальных обмотН да , частоты возбуждени  и т.д. и имеюща  размерность, Ом; горизонтальна  составл юща  напр женности магнитного пол  Земли, А/м; полусумма длин стержней одного расчлененного феррозонда, м; магнитный азимут;the constant of the flux-gate, depending on the number of turns in the excitation windings and signal windings, the excitation frequency, etc. and having a dimension, Ohm; horizontal is the component of the magnetic field of the Earth, A / m; half-sum of the lengths of rods of one dissected ferrosonde, m; magnetic azimuth;

b г.b g

- магнитное наклонение, где z - вертикальна  составл юща  напр женности магнитного пол  30 Земли.- magnetic inclination, where z is the vertical component of the intensity of the Earth's magnetic field 30.

Чувствительность расчлененных феррозондов по измер емому магнитному полю определ етс  какThe sensitivity of dissected flux-probes in terms of the measured magnetic field is defined as

1,one,

, . , , ,

Slnrfj g-kSlnrfj g-k

1 cosoi;1 cosoi;

Э Уз ЭНE Uz EN

1,-b.1, -b.

n-1, (2)n-1, (2)

При этомWherein

где п - число пар полуэлементов расчлененного феррозонда; 1 - длина одного полуэлемента расчлененного феррозонда.where n is the number of pairs of half-elements dismembered ferrosonde; 1 - the length of one half element of the dissected ferrosonde.

Как видно из выражений (1) и (2), чувствительность такого феррозонда в п раз выше чувствительности обычного феррозонда. Это позвол ет повысить точность измерени  магнитного азимута .As can be seen from expressions (1) and (2), the sensitivity of such a ferrosonde is n times higher than that of a conventional ferrosonde. This makes it possible to increase the measurement accuracy of the magnetic azimuth.

С-сигнальных обмоток 1А расчлененных феррозондов 1 - 3 сигналы поочередно подаютс  на фильтр 15 второй гармоники, выпр митель 18, АЦП 19 и на вход блока 20 индикации сигнала. Блок 20 индикации сигнала особенностей не имеет. Управление коммутатором 16 может осуществл тьс  автоматическиThe C-signal windings 1A of the partitioned ferroprobe 1 - 3 signals are alternately fed to the second harmonic filter 15, rectifier 18, ADC 19 and to the input of signal indication unit 20. The signal display unit 20 has no features. The switch 16 can be controlled automatically.

7800678006

или вручную. В последнем случае коммутатором 16 может быть механический переключатель.or manually. In the latter case, the switch 16 may be a mechanical switch.

5 Вычисление азимута производитс  по известным формулам.5 The azimuth calculation is made according to known formulas.

Предлагаемое техническое решение обладает повышенной точностью измерени  азимута при равном диаметре дат10 чика, обусловленной отсутствием механического преобразовател , включающего внутренние и внешние карданные рамки. Кроме того, в данной конструкции не требуетс  трудоемких операцийThe proposed solution has an increased accuracy of azimuth measurement with an equal diameter of the sensor, due to the absence of a mechanical transducer, including internal and external gimbal frames. In addition, this design does not require time-consuming operations.

15 юстировки трех феррозондов относи- -- тельно друг друга.15 adjustments of three flux-probes relative to each other.

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Феррозондовый датчик азимута, содержащий подложку из диэлектрического материала с выполненными на ней параллельными друг другу основными профилированными пазами, из которых размещен первый расчлененный феррозонд в виде двух одинаковых основных сердечников и двух пар сердечников, дополн ющих основные .изготовленных в виде тонких стержней из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и с обмотками возбуждени  и сигнальными обмотками, второй расчлененный феррозонд в виде дополнительной пары и дополн ющих ее двух пар тонких стержней из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и с обмотками возбуждени  и сигнальными обмотками, уложенных в профилированные параллельные пазы ортогонально основной паре сердечников , генератор возбуждени , коммутатор и последовательно соединенные между собой фильтр второй гармоники, выпр митель, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации сигнала,о т- лиизющийс  тем, что ,с целью повышени  точности измерени  азимута, он снабжен третьим расчлененным феррозондом , подложка изготовлена в виде цилиндра, на боковой поверхности которого выполнены три пары дополнительных профилированных пазов, расположенных ортогонально основным пазам, основной и дополнительной пары стержней , а третий феррозонд размерен в дополнительных профилированных пазах в виде трех пар стержней из немагнитного материала с нанесенной на них ферромагнитной пленкой и с обмоткамиAn azimuth ferrosonde sensor containing a substrate made of a dielectric material with main profiled slots parallel to each other, of which the first dissected ferrosonde is placed in the form of two identical main cores and two pairs of cores that supplement the main non-magnetic material made of thin rods a ferromagnetic film deposited on them and with excitation windings and signal windings, the second dissected ferrozond as an additional pair and complementing it two pairs of thin rods of non-magnetic material with a ferromagnetic film deposited on them and with excitation windings and signal windings arranged in profiled parallel grooves orthogonal to the main pair of cores, excitation generator, switch and successively interconnected second harmonic filter, straightener, analog-digital the converter and the signal indication unit, which is due to the fact that, in order to increase the accuracy of the azimuth measurement, it is equipped with a third dissected ferrosonde, the substrate is made In the form of a cylinder, on the side surface of which three pairs of additional profiled grooves are arranged orthogonal to the main grooves, the main and additional pairs of rods, and the third ferrosonde is dimensioned in additional profiled grooves in the form of three pairs of rods of nonmagnetic material coated with a ferromagnetic film and with windings возбуждени  и сигнальными обмотками, при этом обмотки возбуждени  каждой пары соединены между собой последовательно и встречно и последовательно с обмотками возбуждени  двух других пар третьего феррозонда и через коммутатор подключены к генератору возбуждени , а сигнальные обмотки третьего феррозонда соединены последовательно и согласно между собой, с сигexcitation and signal windings, while the excitation windings of each pair are interconnected in series and oppositely and in series with the excitation windings of the other two pairs of the third flux probe and through the switch are connected to the excitation generator, and the signal windings of the third flux probe are connected in series and according to each other with sig нальными обмотками основной и дополнительной пар стержней, с сигнальными обмотками четырех пар стержней, дополн ющих основную и дополнительную пары, и с фильтром второй гармоники, причем Полусуммы длин стержней основной и дополн ющих ее двух пар, дополнительной и дополн ющих ее двух пар и трех пар стержней третьего феррозонда одинаковы.windings of the main and additional pairs of rods, with signal windings of four pairs of rods that complement the main and additional pairs, and with a second harmonic filter The rods of the third ferrosonde are the same.
SU884418425A 1988-03-21 1988-03-21 Ferroprobe azimuth transmitter SU1537800A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884418425A SU1537800A1 (en) 1988-03-21 1988-03-21 Ferroprobe azimuth transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884418425A SU1537800A1 (en) 1988-03-21 1988-03-21 Ferroprobe azimuth transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1537800A1 true SU1537800A1 (en) 1990-01-23

Family

ID=21372084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884418425A SU1537800A1 (en) 1988-03-21 1988-03-21 Ferroprobe azimuth transmitter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1537800A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N10 11587 9, кл. Е 21 В 7/02, 1983. Авторское свидетельство СССР К , кл. Е 21 В 7/02, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4918824A (en) Electronic digital compass
SU1537800A1 (en) Ferroprobe azimuth transmitter
US3778703A (en) Apparatus for detecting unlevelness of a pendulously supported flux valve by subjecting the valve to a vertical magnetic field
US4167120A (en) Surface acoustic wave bridge for rotation measurement
US5373736A (en) Acoustic current meter
SU1446287A1 (en) Ferroprobe azimuth transmitter
SU490050A1 (en) Device for detecting heterogeneity of magnetic flux-field type
SU870685A1 (en) Device for measuring magnetic inductance vector
RU2290655C1 (en) Mode of measuring the direction of a magnetic field
RU2124736C1 (en) Magnetometer (variants)
SU417754A1 (en)
SU1396111A1 (en) Electric geologic survey method
SU873015A1 (en) Device for geoelectric prospecting
SU742839A1 (en) Method of measuring magnetic fields using nuclear magnetic resonance
SU828133A1 (en) Method of measuring magnetic induction
SU1377711A1 (en) Device for measuring parameters of cylindrical current-conducting objects
SU794568A1 (en) Method of excitation of ferroprobe transducer
SU978086A1 (en) Magnetic field pickup
SU1221623A1 (en) Gradientometric unit of gradiometer
SU1138773A1 (en) Device for registering difference of seismic displacements in two points
SU700845A1 (en) Three-component ferroprobe module
SU1420574A1 (en) Metal finder
SU1081418A1 (en) Ferro-probe compass
SU935836A1 (en) Method of magnetic induction vector component determination
KONO et al. A NEH SPINNER MAGNETOMETER PRINCIPLES AND TECHNIQUES