SU819319A1 - Устройство дл дистанционного изме-РЕНи углОВ B СКВАжиНЕ - Google Patents

Description

мер етс  с погрешностью из-за наклона плоскости диска к считывающему устройству, котора  компенсируетс  электронным логическим устройством.

Известно устройство дл  дистанционного .измерени  углов 3, содержащее корпус, в котором вращаетс  панель с вмонтированными в нее усилителем, осветителем, двум  фокусирующими линзами и двум  фотодатчиками . На корпусе устройства и на магнитной стрелке укреплены зеркала. Луч света от осветител  при вращении панели в некоторый момент времени попадает на зеркало , укрепленное на магнитной стрелке, и, отража сь от него, попадает на фотодатчик , который вырабатывает импульс напр жени . Аналогично возникает импульс напр жени  на втором фотодатчике при попадании на него света, отраженного зеркалом, укрепленным на корпусе устройства. Импульсы напр жени  поступают на усилитель, а затем по кабелю на дневную поверхность к регистратору.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что световой блик от зеркала, укрепленного на магнитной стрелке, попадает на азимутальный фотодатчик только в случае, когда плоскость этого зеркала параллельна основанию вращающейс  панели. При незначительных продольных колебани х магнитной стрелки с укрепленным на ней зеркалом световой блик, отраженный от этого зеркала, дрейфует от центру к периферии торцевой поверхности вращающейс  панели , уклон  сь от фотодатчика, в результате чего электрический сигнал отсутствует. Вращение панели возмущает среду, в которую помещена -магнитна  стрелка, что выводит ее из состо ни  равновеси  и приводит к погрешност м при измерени х. Размещение источника света, оптической системы, фотодатчиков и усилител  в ограниченном объеме вращающейс  панели осложн ет настройку и снижает надежность работы устройства .

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков, упрощение конструкции и процесса измерений, повыщение надежности , точности и достоверности измерений .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве дл  дистанционного измерени  углов в скважине, содержащем вращающийс  кронщтейн, источник света, линзы , фотоэлементы, магнитную стрелку, усилитель , источник света размещен в светонепроницаемом экране с двум  щелевыми отверсти ми, одно из которых направл ет луч света через фокусирующую линзу на фотоэлемент, установленный на вращающемс  кронштейне, а другое - на корпус, где, установлен второй фотоэлемент. Магнитна  стрелка с прикрепленным к ней экраном с радиальной щелью расположена между источником света и фотоэлементом-вращающегос  кронштейна и заключена в прозрачную герметичную камеру с жидкостью. На чертеже изображено устройство дл  дистанционного измерени  углов.

На вращающемс  кронштейне 1 размещен осветитель, состо щий из источника света 2, помещенного в двухщелевой экран со щел ми 3 и 4, фокусирующа  линза 5 и фотоэлемент 6, установленные против щели 3. Ось вращени  кронщтейна 1 совпадает с осью вращени  магнитной стрелки 7 и экрана 8 с радиальной щелью 9. На корпусе 10 устройства установлен фотоэлемент 11; который размещен за радиальной щелью 12, ориентированной на образующую цилиндра, описываемого лучом света от щели 4.

Вращающийс  кронщтейн 1 с помощью вала 13 соединен с электродвигателем 14. Кольцевые токосъемники 15 посредством скольз щих контактов 16 осуществл ют электрическое соединение подвижных и неподвижных частей устройства. Магнитна 

стрелка 7 с экраном 8 со щелью 9 заключена в прозрачную герметичную камеру 17, заполненную жидкостью, и установлена на корпусе устройства с помощью стойки 18. Электрические элементы устройства подключены к электронному блоку 19.

Устройство работает следующим образом .

Луч от источника света 2 через щель 3 на экране осветител , сфокусированный линзой 5, попадает на экран 8, который вместе

0 с магнитной стрелкой 7 находитс  в прозрачной камере 17. При вращении кронщтейна 1 в момент совпадени  луча и щели 9 экрана свет попадает на фотоэлемент 6, на. котором по вл етс  электрический импульс. Аналогично при попадании второго луча на

щель 12 перед фотоэлементом 11 возникает электрический импульс. Фотоэлементы 6, 11 включены параллельно один другому, но в разной пол рности.

Импульсы, сформированные на фотоэлеQ ментах, поступают на вход усилител , вход щего в электронный блок 19, в который также вход т электронный стабилизатор напр жени  и электронный стабилизатор оборотов двигател , а затем по каротажному кабелю поступают на вход усилител  электроннолучевого осциллографа с круговой у разверткой электронного луча. При этом отрицательный импульс от реперного фотоэлемента 11, соответствующий направлению скважинного устройства,  вл етс  опорным и синхронизирует разв ертку осциллографа, а положительный импульс от фотоэлемента 6 фиксирует направление магнитной стрелки . Величина угла считываетс  с круговой развертки луча на экране осциллографа через градуированную маску непосредственно

5 в градусах.

Питание осветител  и передача импульсных сигналов с фотоэлемента 6 вращающегос  кронщтейна 1 осуществл етс  токосъемником 15 с помощью скольз щих контактов 16.

В качестве электропривода можно использовать бесконтактный двигатель с электронным стабилизатором оборотов (например БДС-02М). Питание осветител , скважинного усилител  и электродвигател  осуществл етс  с помощью электронного стабилизатора напр жени , напр жение питани  на который, а также сн тие информационных сигналов с усилител  осуществл етс  по кабелю с дневной поверхности.

Устройство вместе С электронным блоком, включающим электронный усилитель, электронный стабилизатор напр жени  и электронный стабилизатор оборотов, размещаетс  в корпусе скважинного зонда совместно с геофизическими приборами, взаимное положение которых с устройством известна.

Управление работой устройства осуществл етс  дистанционно по каротажному кабелю .

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с ранее известными заключаютс  в следующем.

Измерительна  система устройства имеет жесткую оптическую св зь без промежуточных отражающих и преломл ющих оптических элементов, что исключает рассогласование элементов формировани  импульсов . Радиальна  щелева  диаграмма экрана на магнитной стрелке не искажает проекции луча на горизонтальную плоскость и позвол ет производить измерени  при любом пространственном положении магнитной стрелки. Заключение магнитной стрелки и экрана со .щелью в прозрачную герметичную камеру с демпфирующей жидкостью способствует не только быстрому успокоению ее, но и позвол ет повысить скорость дискретизации , что создает возможность наблюдать за состо нием стрелки непрерывно, даже в процессе спуско-подъемных операций, когда по наблюдению за флуктуацией стрелки можно вз ть осредненный отсчет угла.

Стабилизаци  оборотов электродвигател  упрощает услови  синхронизации .развертки луча электроннолучевого осциллографа и позвол ет вести отсчет угла, зафиксированного разнопол рными импульсами на экране осциллографа, а также применить электронную схему цифрового отсчета величины угла. При круговой развертке луча длина его пути по экрану в ж раз больше линейной развертки, следовательно рассто ние между импульсами, фиксирующими величину угла, отмечаетс  в л- раз точнее.

Условный экономический эффект от применени  устройства составл ет 20 тыс. рублей в год.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   . Устройство дл  дистанционного измерени  углов в скважине, содержащее вращающийс  кронщтейн, источник света, линзы , фотоэлементы, магнитную стрелку, усилитель , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности измерений, оно снабжено двум  экранами, один из которых выполнен с двум  щел ми, а другой - с радиальной

   щелью, при этом источник света помещен за двухщелевым экраном, а магнитна  стрелка св зана с экраном с радиальной щелью и расположена между источником света и фотоэлементом, причем последние установлены на вращающемс  кронштейне.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что магнитна  стрелка с экраном помещена в прозрачную герметичную камеру, заполненную жидкоетью.

   Источники информации, прин тые во. внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 321622, кл. Е 21 В 47/02, 1968.

   2.Авторское свидетельство СССР № 488914, кл. Е 21 В 47/02, 1974.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 527508, кл. Е 21 В 47/022, 1974.