SU1717806A1 - Inclination and sight angle sensor - Google Patents

Inclination and sight angle sensor Download PDF

Info

Publication number
SU1717806A1
SU1717806A1 SU894761431A SU4761431A SU1717806A1 SU 1717806 A1 SU1717806 A1 SU 1717806A1 SU 894761431 A SU894761431 A SU 894761431A SU 4761431 A SU4761431 A SU 4761431A SU 1717806 A1 SU1717806 A1 SU 1717806A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
housing
electrode
liquids
sensor
Prior art date
Application number
SU894761431A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Павлович Рогатых
Любовь Андреевна Куклина
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики
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 Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики
Priority to SU894761431A priority Critical patent/SU1717806A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1717806A1 publication Critical patent/SU1717806A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и предназначено дл  определени  пространственного положени  траектории скважин. Цель изобретени  - повышение точности измерени  зенитного угла и помехозащищенности. Датчик содержит цилиндрический корпус 1 из проводникового материала, четыре стержневых п СО с 4 00 О ОThe invention relates to field geophysics and is intended to determine the spatial position of a well trajectory. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of the zenith angle and noise immunity. The sensor contains a cylindrical body 1 of conductor material, four rod p CO with 4 00 O O

Description

. фиг.7. 7

электрода 2, расположенных параллельно оси корпуса 1 на одинаковых рассто ни х друг от друга и от корпуса и пересекающих границу раздела несмешивающихс  диэлектрической 4 и электропроводной 5 жидкостей . По оси корпуса 1 установлен полый цилиндр 3 из проводникового материала, изолированный от корпуса 1, электродов 2 и жидкостей 4,5 с помощью диэлектрических втулок 6-9. Кроме того, датчик содержит п тый электрод 10, имеет цилиндрическую форму и полностью погружен в провод щую жидкость 5. При наклонен повороте датчика граница раздела жидкостей 4.5 смещаетс  вдоль стержневых электродов 2, вследствие чего мен ютс  проводимости между электродами 2 и корпусом 1. Проводимость между п тым электродом 10 и корпусом 1 остаетс  неизменной. Значени  указанных проводимостей используют дл  вычислени  зенитного и визирного углов. 2 ил.electrode 2 located parallel to the axis of the housing 1 at equal distances from each other and from the housing and intersecting the interface between the immiscible dielectric 4 and electrically conductive 5 fluids. Along the axis of the housing 1, a hollow cylinder 3 of conductor material is installed, insulated from the housing 1, electrodes 2 and liquids 4.5 using dielectric bushings 6-9. In addition, the sensor contains a fifth electrode 10, has a cylindrical shape and is completely immersed in a conductive liquid 5. When the sensor is rotated, the interface of liquids 4.5 is displaced along the rod electrodes 2, as a result of which the conductivities between the electrodes 2 and the housing 1 change. the fifth electrode 10 and the housing 1 remains unchanged. The values of these conductivities are used to calculate the zenith and target angles. 2 Il.

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и может быть использовано в инклинометрах в качестве первичных преобразователей зенитного и визирного углов.This invention relates to field geophysics and can be used in inclinometers as primary transducers of zenith and target angles.

Известен преобразователь зенитного угла при измерении искривлени  скважины, содержащий корпус, установленную соосно с корпусом в опорах вращени  подвижную рамку и тороидальную полость с электродами , котора  установлена на подвижной рам- ке, сообщаетс  с цилиндрической спиральной трубкой и заполнена двум  несмешивающимис  жидкост ми.A known zenith angle transducer for measuring the curvature of a borehole, comprising a body mounted coaxially with the body in rotational bearings, a movable frame and a toroidal cavity with electrodes, which is mounted on the movable frame, communicates with a cylindrical spiral tube and is filled with two immiscible liquids.

Недостатки преобразовател  - сложность изготовлени  тороидальной полости с электродами в силу ее специфической конфигурации и низка  надежность при работе в услови х вибраций в св зи с применением твердотельной подвижной рамки, опор вращени , а также в св зи с необходимостью использовани  коллектора дл  съема сигналов с подвижной рамки. Кроме того, недостатком преобразовател   вл етс  низка  точность измерений угла, обусловленна  изменением соотношени  объемов жидкостей в области электродов и изменением физических свойств жидкостей (электрической проницаемости и удельного сопротивлени ) под действием температуры. Последние факторы в значительной степени обусловлены тороидальной формой рабочей полости устройства, применение которой ставит измеренные значени  зенитного угла в пр мую зависимость от расположени  границы раздела жидкостей по отношению к центру симметрии тороидальной полости.The disadvantages of the converter are the difficulty of manufacturing a toroidal cavity with electrodes due to its specific configuration and low reliability when operating under vibration conditions due to the use of a solid-state moving frame, rotational supports, and also due to the necessity of using a collector to remove signals from the moving frame . In addition, the disadvantage of the transducer is the low accuracy of angle measurements due to the change in the ratio of the volumes of liquids in the electrode area and the change in the physical properties of the liquids (electrical permeability and resistivity) under the action of temperature. The latter factors are largely due to the toroidal shape of the working cavity of the device, the use of which places the measured values of the zenith angle directly dependent on the location of the interface between the fluids and the center of symmetry of the toroidal cavity.

Известен также датчик зенитного и визирного углов, содержащий цилиндриче- .ский корпус, внутри которого размещены три цилиндрические спиральные трубки, объединенные своими верхними и нижними концами и залитые двум  несмешивающимис  жидкост ми. Верхние концы трубокAlso known is a zenith and target angle sensor, comprising a cylindrical housing, inside which are placed three cylindrical spiral tubes, joined by their upper and lower ends and filled with two immiscible liquids. Upper ends of the tubes

имеют пр молинейные участки, установленные вертикально вплотную к стенкам корпуса и снабженные соосными электродами, пересекающими границу раздела жидкрстей . Углы между плоскост ми, проход щими через оси пр молинейных участков трубок и ось корпуса, составл ют1 120°.They have straight sections, installed vertically close to the walls of the housing and provided with coaxial electrodes crossing the interface of the fluids. The angles between the planes passing through the axes of the rectilinear sections of the tubes and the axis of the body are 120 °.

Датчик более прост и точен в изготовлении , более надежен, так как не имеет подвижных механических соединений. Нар ду с этим датчик имеет большую точность измерени , не зависим от соотношени  объемов заливаемых жидкостей, так как изменение соотношени  объемов жидкостей , в том числе и температурное изменение , приводит к одинаковому смещению границы раздела жидкостей вдоль каждого из параллельных стержневых электродов и не вли ет на результат измерений углов.The sensor is simpler and more accurate to manufacture, more reliable, because it has no movable mechanical connections. In addition, the sensor has a greater accuracy of measurement, independent of the ratio of the volumes of the liquids being poured, since a change in the ratio of the volumes of liquids, including a temperature change, leads to the same displacement of the interface between liquids along each of the parallel rod electrodes and does not affect angle measurement result.

Недостатком датчика  вл етс  погрешность измерени  зенитного угла, вызванна  температурным изменением таких физических свойств жидкостей, как удельное сопротивление , и электрическа  проводимость .The disadvantage of the sensor is the error in measuring the zenith angle caused by temperature changes in the physical properties of liquids such as resistivity and electrical conductivity.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  .наклона и ротации (зенитного и визирного углов), содержащее полый цилиндр из диэлектрика,Closest to the present invention is a device for measuring tilt and rotation (zenith and sight angles), containing a hollow cylinder of dielectric,

заполненный двум  несмешивающимис  жидкост ми, одна из которых диэлектрик, а друга  проводник, несколько стержневых электродов, расположенных вдоль внутрен ней стенки цилиндра, и центральный электрод , расположенный по оси цилиндра. Все электроды пересекают границу раздела жидкостей. Перемещение последней приводит к изменению электрических проводимостей между электродами. Измерениеfilled with two immiscible liquids, one of which is dielectric and one conductor, several rod electrodes located along the inner wall of the cylinder, and a central electrode located along the axis of the cylinder. All electrodes cross the interface of liquids. Moving the latter leads to a change in electrical conductivities between the electrodes. Measurement

проводимостей дает информацию дл  определени  зенитного и визирного углов посредством вычислений.conductivities provide information for determining zenith and target angles by calculation.

Недостатком данного устройства  вл етс  значительна  погрешность измерени The disadvantage of this device is a significant measurement error

зенитного угла, вызванна  температурным изменением удельного электрического со- противлени  рабочей жидкости.zenith angle caused by temperature variation of the electrical resistivity of the working fluid.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  зенитного угла и повышение помехозащищенности.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of the zenith angle and increase the noise immunity.

Указанна  цель достигаетс  тем. что датчик зенитного и визирного углов, содержащий цилиндрический корпус, заполнен- ный двум  несмешивающимис  жидкост ми, одна из которых обладает свойствами диэлектрика, а друга  проводника , параллельные оси корпуса, стержне вые электроды, расположенные на одинаковых рассто ни х друг от друга и от оси корпуса и пересекающие границу раздела жидкостей, снабжен дополнительным электродом цилиндрической формы, расположенные полностью в объеме провод щей жидкости, не перекрыва  стержневые электроды в радиальном направлении, а цилин- дрический корпус выполнен из проводникового материала. Кроме того, датчик снабжен полым цилиндром, установленным по оси корпуса и выполненным из проводникового материала, а также диэлек- трическими втулками, изолирующими полый цилиндр от корпуса, электрода и жидкостей.This goal is achieved by that the sensor of the zenith and target angle contains a cylindrical body filled with two immiscible liquids, one of which has dielectric properties, and another conductor parallel to the axis of the body, rod electrodes located at equal distances from each other and from the axis bodies and crossing the interface of liquids, provided with an additional cylindrical electrode, located completely in the volume of the conducting liquid, do not overlap the rod electrodes in the radial direction, and the cylinder matic body is made of conductive material. In addition, the sensor is equipped with a hollow cylinder mounted along the axis of the housing and made of conductive material, as well as with dielectric bushings that isolate the hollow cylinder from the housing, the electrode, and liquids.

На фиг.1 приведена структурна  схема датчика; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows the block diagram of the sensor; figure 2 - section aa in figure 1.

Датчик содержит цилиндрический корпус А, залитый двум  несмешивающимис  жидкост ми, нижн   из которых обладает электрической проводимостью и  вл етс  рабочей, а также три параллельных стерж- невых электрода B,C,D, из которых С  вд - етс  центральным, т.е. расположен по оси корпуса. Все три электрода наход тс  в одной плоскости, эта плоскость совпадает с плоскостью чертежа, а с помощью датчика производитс  измерение угла наклона корпуса относительно гравитационной вертикали- .The sensor contains a cylindrical case A filled with two immiscible liquids, the bottom of which has electrical conductivity and is working, as well as three parallel rod electrodes B, C, D, of which C is central, i.e. located along the axis of the hull. All three electrodes are in the same plane, this plane coincides with the plane of the drawing, and the sensor measures the angle of inclination of the body relative to the gravitational vertical.

Анализируют два основных варианта построени  датчика: 1 - корпус А выполнен из диэлектрика; 2 - корпус А выполнен из проводникового материала и электрод Сот- сутствует. В первом варианте датчика при наклоне корпуса измен ютс  электрические проводимости между электродами В,О и центральным электродом С:Two main variants of the sensor construction are analyzed: 1 - case A is made of dielectric; 2 - case A is made of conductor material and the Electrode is present. In the first version of the sensor, when the housing is tilted, the electrical conductivities between the electrodes B, O and the central electrode C change:

AYBc YBc(t/ )-YBc(0),AYBc YBc (t /) -YBc (0),

AYDcfy)-YDc(0),(1)AYDcfy) -YDc (0), (1)

где Y ($) - проводимости при угле наклонаif Y(0) - проводимости при гр 0. Вследствие того, что электроды параллельны, измерение проводимостей происходит исключительно за счет изменени  средней площадиwhere Y ($) is the conductivity at a tilt angle if Y (0) is the conductivity at gr 0. Due to the fact that the electrodes are parallel, the measurement of conductivities occurs solely by changing the average area

сечени  проводников,образованных провод щей жидкостью между электродами, т.е.sections of conductors formed by a conductive fluid between the electrodes, i.e.

AYBC ,AYDC ,(2)AYBC, AYDC, (2)

гдер- удельное электрическое сопротивление жидкости; И - средн   длина проводника , образованного провод щей жидкостью между электродами, котора  эквивалентна рассто нию между электродами.rd is the electrical resistivity of the fluid; And is the average length of the conductor formed by the conductive fluid between the electrodes, which is equivalent to the distance between the electrodes.

Искомый угол определ етс  зависимостьюThe required angle is determined by the dependence

t/ arctg KI (Д YDC - AYec) t / arctg KI (D YDC - AYec)

. arctg 1(Д5ос-Д SBC),(3). arctg 1 (D5os-D SBC), (3)

где KI - посто нный коэффициент, определ емый путем контрольных измерений.where KI is a constant coefficient determined by control measurements.

Во втором варианте датчика при наклоне корпуса измен ютс  электрические проводимости между электродами B.D и корпусом А, в св зи с чем измер емый угол равенIn the second version of the sensor, when the case is tilted, the electrical conductivities between the electrodes B.D and case A change, therefore the measured angle is

V arctg К (Д YDA - Д YBA) V arctg K (D YDA - D YBA)

К2K2

(4)(four)

arctg (Д SDA - A SBA),  arctg (D SDA - A SBA),

где Ка - посто нный эмпирический коэффициент; 2 - средн   длина проводников, образованных жидкостью между электродами и корпусом, котора  эквивалентна рассто нию между электродами и корпусом; АЗод. A SB A - средние площади поперечного сечени  соответствующих проводников.where Ka is a constant empirical coefficient; 2 - the average length of the conductors formed by the liquid between the electrodes and the housing, which is equivalent to the distance between the electrodes and the housing; Azod. A SB A is the average cross-sectional area of the respective conductors.

Среднее смещение границы раздела жидкостей между рассмотренными парами электродов при одном и том же угле наклона 1р в первом варианте (nij значительно меньше , чем во втором варианте (п2). Эти смешени  пропорциональны изменению среднего сечени  проводников между соответствующими парами электродов. В предлагаемом датчике корпус выполнен из проводникового материала. При изменении температуры окружающей среды происходит объемное расширение жидкостей и изменение удельного электрического сопротивлени  провод щей жидкости. Первый фактор приводит к смещению границы раздела жидкостей вдоль электродов и соответствующему приращению площадей поперечных сечений жидкостных проводников. Если дл  второго варианта датчика представить изменение площадей A SDA. A SBA в видеThe average displacement of the interface between the considered pairs of electrodes at the same angle of inclination 1p in the first variant (nij is much smaller than in the second variant (n2). These mixes are proportional to the change in the average cross section of the conductors between the corresponding pairs of electrodes. In the proposed sensor, the housing is made of conductive material. When the ambient temperature changes, the liquids expand volumetrically and the electrical resistivity of the conductive fluid changes. The first factor leads to a displacement of the interface between the fluids along the electrodes and a corresponding increment in the cross-sectional areas of the liquid conductors. If for the second variant of the sensor, we present the change in areas A SDA. A SBA in the form

ASDA SDA(V)-S(0),ASDA SDA (V) -S (0),

A SBA SBA ($-S(0),(5)A SBA SBA ($ -S (0), (5)

где 5(0} - площадь сечени  проводников при 0, одинакова  дл  обоих пар электродов, то нетрудно увидеть, что вычисление разности Д SDA - Д SBA при определении угла по формуле (4) полностью исключает вли ниеwhere 5 (0} is the cross-sectional area of the conductors at 0 is the same for both pairs of electrodes, it is easy to see that the calculation of the difference D SDA - D SBA when determining the angle by the formula (4) completely eliminates the effect

параллельного смещени  границы раздела жидкостей на результат измерений.parallel displacement of the interface of liquids to the measurement result.

Следовательно, если происходит температурное смещение границы раздела жидкостей вдоль параллельных электродов, то оно не вли ет на результат и точность измерени . В этом состоит феноменологическое достоинство датчиков с пр мыми параллельными электродами по сравнению с другими жидкостными датчиками. Однако Ётброй фактор, т.е. температурное изменение удельного сопротивлени  жидкости /){t°), вызывает погрешность измерени  угла . Чтобы учесть температурный дрейф удельного сопротивлени , в предлагаемом устройстве использован дополнительный электрод, который не пересекает границу раздела жидкостей. Поэтому температурное изменение проводимости между этим электродом и корпусом обусловлено только изменением удельного сопротивлени  жидкости .Therefore, if there is a temperature shift in the interface between fluids along parallel electrodes, then it does not affect the result and the measurement accuracy. This is the phenomenological advantage of sensors with straight parallel electrodes compared with other liquid sensors. However, the Ytbroy factor, i.e. temperature change of the fluid resistivity () (t °) causes an error in the angle measurement. In order to take into account the temperature drift of the resistivity, in the proposed device an additional electrode is used that does not cross the interface between the fluids. Therefore, the temperature change in conductivity between this electrode and the housing is caused only by the change in the resistivity of the fluid.

Обозначают на фиг.1 дополнительный электрод условно буквой F, определ ют соответствующую проводимость какIn Fig. 1, an additional electrode is conventionally designated with the letter F, the corresponding conductivity is determined as

SFASFA

YFA YFA

(6)(6)

ф arctg:f arctg:

(7)(7)

где SFA, IFA - посто нные величины, характеризующие собой сечение и длину жидкостного проводника между дополнительным электродом и корпусом, и определ ют искомый угол следующим образом:where SFA, IFA are constant values that characterize the cross-section and length of the liquid conductor between the additional electrode and the housing, and determine the desired angle as follows:

Кз(АУрА-АУвА)Kz (AURA-AUVA)

YFAYFA

где Кз - новый эмпирический посто нный коэффициент. Тогда, после преобразований с учетом (4) и (6) получаютwhere Cs is the new empirical constant coefficient. Then, after transformations, taking into account (4) and (6),

у arctg (ASDA-ASBA)FA. hSFAfor arctg (ASDA-ASBA) FA. hSFA

arctg К4 (A SDA - A SBA).(8) K4 arctg (A SDA - A SBA). (8)

где «4 - новый посто нный коэффициент, учитывающий только конструктивные размеры датчика.where "4 is a new constant coefficient taking into account only the structural dimensions of the sensor.

Таким образом, использование дополнительного электрода устран ет существенный недостаток датчиком с пр мыми параллельными электродами.Thus, the use of an additional electrode eliminates a significant disadvantage of a sensor with straight parallel electrodes.

Датчик зенитного и визирного углов (фиг.2) содержит цилиндрический корпус 1 из проводникового материала, четыре стержневых электрода 2. параллельные оси корпуса 1, полый металлический цилиндр 3, который изолирован от внутренней полости , залитой жидкост ми 4,5 посредством диэлектрических втулок 6-9, дополнительный электрод 10 цилиндрической формы, закрепленный на втулке 9. При этом цилиндр 3 выполн ет роль шасси, на котором собираютс  и закрепл ютс  с помощью гаекThe anti-aircraft and target angle sensor (Fig. 2) contains a cylindrical body 1 of conductive material, four rod electrodes 2. parallel to the axis of the body 1, a hollow metal cylinder 3, which is insulated from the internal cavity filled with liquids 4.5 by means of dielectric bushings 6- 9, an additional electrode 10 of a cylindrical shape, mounted on the sleeve 9. In this case, the cylinder 3 performs the role of a chassis on which it is assembled and fixed with nuts

5 0 5 0 5 0 5 0

5five

11 остальные детали датчика. Вывод 12 служит дл  обеспечени  электрического контакта электрода 10 с электронной схемой, а винт 13 выполн ет функцию заглушки, Дл  перетока жидкости через втулку 8 в последней предусмотрены отверсти  14.11 remaining sensor details. The output 12 serves to ensure the electrical contact of the electrode 10 with the electronic circuit, and the screw 13 performs the function of a plug. For the fluid to flow through the sleeve 8, holes 14 are provided in the latter.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

При наклоне корпуса относительно гравитационной вертикали граница раздела жидкостей перемещаетс  вдоль электродов 2, в результате чего происходит изменение проводимостей, образованных провод щей жидкостью 5, между электродами 2 и корпусом 1. Проводимости мен ютс  благодар  изменению средней площади поперечного сечени  соответствующих проводников. Изменение проводимостей происходит как вследствие наклона датчика на зенитный угол в, так и вследствие его поворота вокруг оси, т.е. при изменении визирного угла р. Указанные углы определ ютс  следующими соотношени миWhen the case is tilted relative to the gravitational vertical, the interface between the fluids moves along the electrodes 2, resulting in a change in the conductivities formed by the conductive fluid 5 between the electrodes 2 and the case 1. The conductivities change due to a change in the average cross-sectional area of the respective conductors. The change in conductivity occurs both due to the inclination of the sensor to the zenith angle in and due to its rotation around the axis, i.e. when you change the target angle p. These angles are determined by the following ratios

У(У1-Уз)2+ ()2.U (U1-Oz) 2+ () 2.

31 Y531 Y5

Р arctg .(9)P arctg. (9)

00

5five

00

5five

00

0 arctg0 arctg

Yi-Уз Yi-Uz

где Y1...Y4 - проводимости между электродами 2 и корпусом 1;where Y1 ... Y4 is the conductivity between the electrodes 2 and the housing 1;

Y5 - проводимость между дополнительным электродом 10 и корпусом 1; ai - эмпирический коэффициент. который определ етс  путём контрольных измерений . Номера электродов 1-4 отсчитываютс  против часовой стрелки, если смотреть на датчик сверху. При этом первый электрод выбираетс  из услови  YI - Уз 0 при Y4 - - Y2 0. Поскольку проводимость между каждым из электродов 2, включа  дополнительный электрод 10,пропорциональна отношению Si/p, где Si - средн   площадь поперечного сечени  соответствующего жидкостного проводника;/)-удельное электрическое сопротивление жидкости 5. Электроды 2 параллельны, формула (9), инвариантны к одинаковым изменени м площадей поперечного сечени  проводников между электродами 2 и корпусом 1 дБ и к величине удельного сопротивлени  жидкости 5, т.е. смещение границы раздела жидкостей вследствие их температурного расширени  и изменениер не вли ет на результат измерений .Y5 is the conductivity between the additional electrode 10 and the housing 1; ai is the empirical coefficient. which is determined by reference measurements. Electrode numbers 1-4 are counted counterclockwise when viewed from above the sensor. In this case, the first electrode is chosen from the condition YI - Uz 0 for Y4 - - Y2 0. Since the conductivity between each of the electrodes 2, including the additional electrode 10, is proportional to the ratio Si / p, where Si is the average cross-sectional area of the corresponding liquid conductor; /) -specific electrical resistance of the fluid 5. The electrodes 2 are parallel, the formula (9) is invariant to the same changes in the cross-sectional area of the conductors between the electrodes 2 and the housing 1 dB and to the value of the specific resistance of the fluid 5, i.e. The displacement of the interface of liquids due to their temperature expansion and change does not affect the measurement result.

Если предположить отсутствие допол- с нительного электрода 10, то в формуле дл  в подфункциональное выражение было бы пропорционально Мр, т.е. измеренное значение зенитного угла зависело бы от/ и его изменений. Но так как в датчике применен дополнительный электрод 10, полностьюIf we assume the absence of an additional electrode 10, then in the formula for in the subfunctional expression would be proportional to Mp, i.e. The measured zenith angle would depend on / and its changes. But since in the sensor an additional electrode 10 is applied, completely

погруженный в жидкость 5, и соответствующа  ему проводимость YS пропорциональна 1/р, то учет в формуле величины этой проводимости позвол ет исключить зависимость бот удельного электрического сопро- тивлени  жидкости, чем и достигаетс  эффект повышени  точности измерени  зенитного угла. При вычислении визирного угла f информаци  с дополнительного электрода 10 не требуетс . Измерение про- водимостей производитс  посредством любой из известных схем преобразователей, а обработка информации производитс  с помощью устройств вычислительной техники,.immersed in liquid 5, and the corresponding conductivity YS is proportional to 1 / p, then taking into account in the formula the magnitude of this conductivity eliminates the dependence of the bot specific electrical resistance of the fluid, which achieves the effect of increasing the measurement accuracy of the zenith angle. When calculating the sighting angle f, information from the additional electrode 10 is not required. The measurement of conductivities is performed by any of the known transducer circuits, and the processing of information is carried out using computers.

Предлагаемый датчик обеспечивает большую точность измерени  в за счет использовани  дополнительного электрода, полностью погруженного в рабочую жидкость , а также большую чувствительность при одинаковых внутренних диаметрах к0р- пусов за счет изготовлени  корпуса из проводникового материала и использование корпуса в качестве общего электрода. Кроме того, обеспечивает возможность прокладки транзитных проводов от соседних блоков через полый цилиндр 3, обладает большей помехозащищенностью, так как корпус 1 и цилиндр 3, выполненные из проводниковых материалов, могут быть соединены с общим проводом схемы и тем самым экранировать жидкостные проводники от воздействи  электромагнитных полей токов , протекающих в транзитных проводах и по защитному кожуху датчика.The proposed sensor provides greater measurement accuracy due to the use of an additional electrode fully immersed in the working fluid, as well as greater sensitivity with the same internal diameters of the co-pus due to the manufacture of the housing from conductive material and using the housing as a common electrode. In addition, it provides the possibility of laying transit wires from adjacent blocks through hollow cylinder 3, has greater noise immunity, since the housing 1 and cylinder 3, made of conductive materials, can be connected to the common wire of the circuit and thereby shield the liquid conductors from electromagnetic fields. currents flowing in the transit wires and the protective casing of the sensor.

Максимальное значение систематиче- ской погрешности измерени  зенитного угла составл ет 0,12° в диапазоне 0-80°, максимальное значение систематической погрешности визирного угла составл ет 2° при 0 0.5° и 0,3° при в 3-80°, а дополнительна  температурна  погрешность практически отсутствует в диапазоне изменени  температур дт.0 20-150°С. В датчике в качестве рабочей провод щий жидкости 5 использовалась кремнеорганическа  жидкость , а в качестве жидкости 4 со свойствами диэлектрика - трансформаторное масло.The maximum value of the systematic error of measurement of the zenith angle is 0.12 ° in the range of 0-80 °, the maximum value of the systematic error of the sight angle is 2 ° at 0 0.5 ° and 0.3 ° at 3-80 °, and the additional The temperature error is practically absent in the range of temperature changes from 0.1 to 20-150 ° C. The sensor used organosilicate fluid as the working conductive fluid 5, and transformer oil as the fluid 4 with dielectric properties.

Claims (1)

Формула изобретени  Датчик зенитного и визирного углов, содержащий цилиндрический корпус, заполненный не смешивающимис  между собой диэлектрической и электропроводной жидкост ми , расположенные на одинаковых рассто ни х друг от друга и от оси корпуса четыре стержневых электрода, пересекающие границу раздела жидкостей, и п тый Электрод, отличающийс  тем, что. с целью повышени  точности измерени  зенитного угла и помехозащищенности, он снабжен установленным по оси корпуса и выполненным из проводникового материала полым цилиндром с диэлектрическими втулками, предназначенными дл  изол ции полого цилиндра от корпуса, электродов и жидкостей, при этом цилиндрический корпус выполнен из проводникового материала , а п тый электрод имеет цилиндрическую форму и расположен полностью в объеме электропроводной жидкости со смещением относительно стержневых электродов в радиальном сечении.Claims of the Zenith and Target Angle Sensor, comprising a cylindrical body filled with non-interchangeable dielectric and electrically conductive liquids, located at equal distances from each other and from the body axis, four rod electrodes intersecting the interface of fluids and the fifth Electrode, characterized in that. in order to improve the measurement accuracy of the zenith angle and noise immunity, it is provided with an axially mounted housing made of conductor material with a hollow cylinder with dielectric sleeves designed to isolate the hollow cylinder from the housing, electrodes and liquids, while the cylindrical housing is made of conductive material and The fifth electrode has a cylindrical shape and is located entirely in the volume of an electrically conductive fluid displaced relative to the rod electrodes in the radial section. /V/ V Шиг.2Shig.2
SU894761431A 1989-11-23 1989-11-23 Inclination and sight angle sensor SU1717806A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894761431A SU1717806A1 (en) 1989-11-23 1989-11-23 Inclination and sight angle sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894761431A SU1717806A1 (en) 1989-11-23 1989-11-23 Inclination and sight angle sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1717806A1 true SU1717806A1 (en) 1992-03-07

Family

ID=21480741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894761431A SU1717806A1 (en) 1989-11-23 1989-11-23 Inclination and sight angle sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1717806A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US N° 4779353, кл. G 01 С 9/06. олублик. 1972. 24: Э- 12 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4672753A (en) Rotation sensor
US3442023A (en) Vertical sensor
US4003259A (en) Method and a device for capacitive level measurement
US4730491A (en) Magnetically activated multiple switch level detector
US3164023A (en) Motion sensing transducer
US3523245A (en) Fluid monitoring capacitance probe having the electric circuitry mounted within the probe
US2566369A (en) Pressure gauge
US5630280A (en) Dual axis electrolytic tilt sensor
US4837500A (en) Capacitive displacement meter or transducer
JPH0356412B2 (en)
US4255975A (en) Device for the precise measurement of movements or deformations
US4021707A (en) Compensated probe for capacitive level measurement
JPH11311562A (en) Water level sensor
Chakraborty et al. Study on further modification of non-contact capacitance type-level transducer for a conducting liquid
US3376501A (en) Cell for determining the conductivity of liquids entrained in porous media
SU1717806A1 (en) Inclination and sight angle sensor
US5479716A (en) Capacitive based gravity sensor
US3910118A (en) Probe for controlling the level of electrically conductive liquids
GB2064130A (en) Electromagnetic Channel Flowmeter
CN1005169B (en) Capacitive gravity sensor
RU2054663C1 (en) Conductometric pickup
WO2002082017A9 (en) Capacitive sensor for measuring of inclination
CN2563550Y (en) Combined electrode type displacement measuring sensor
RU85641U1 (en) CAPACITIVE LIQUID METER
CN110220572B (en) liquid level sensor