ВИБРОПРИЕМНИК Российский патент 2002 года по МПК G01H3/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрации.

Известен трехкомпонентный вибродатчик, содержащий корпус, кубический инерционный элемент, пьезоэлементы и упругий подвес, выполненный в виде элементов, закрепленных на пьезоэлементах взаимно перпендикулярно их плоскостям (пат. РФ 834404, кл. G 01 Н 3/04, 06.08.79 г.).

Однако известный трехкомпонентный вибродатчик сложен по конструкции, технологии изготовления и для воспроизведения записей одномерной степени свободы непригоден.

Наиболее приемлемым техническим решением является пьезометрический вибропреобразователь, содержащий корпус, прикрепленный к его основанию пьезоэлемент, взаимодействующий с ним инерционный груз и установленную на верхнем торце корпуса поджимную гайку с пружиной, прикрепленной к инерционному грузу (пат. РФ 1330472, G 01 H 3/00, 15.08.87 г.).

Однако данный пьезоэлектрический вибропреобразователь сложен по конструкции и недостаточно надежен в работе.

Техническим результатом данного изобретения является повышение точности контроля и упрощение конструкции виброприемника.

Данный технический результат достигается тем, что в виброприемнике, содержащем корпус и размещенный в нем пьезоэлемент, установленный с возможностью взаимодействия с регулировочным грузом, связанным с верхней частью корпуса, согласно изобретению корпус выполнен в форме рамки, пьезоэлемент снабжен вибропроводящей иглой, свободный конец которой выполнен с возможностью соприкосновения с поверхностью контролируемого объекта, причем регулировочный груз подвешен шарнирно на ползуне, перемещающемся по верхней рейке рамки и имеющем возможность крепления на ней, при этом регулировочный груз соединен с помощью консольного регулировочного винта с противовесом, навинчивающимся на этот винт.

Пьезоэлемент выполнен цилиндрическим.

На фиг. 1 изображен виброприемник, на фиг.2 изображена схема распространения вибрации.

Виброприемник содержит корпус рамочного типа 1 с ползуном 2, регулировочный груз 3, противовес 4, цилиндрический пьезоэлемент 5, вибропроводяшую иглу 6, струбцину 7, болты 8, кабель 9, стопорные гайки 10. На фиг.2 электроцентробежный насос 11, виброприемник 12, носитель 13, виброакустическая волна 14, НКТ 15.

Корпус при помощи струбцины 7 неподвижно крепится к фланцу устьевой головки. С помощью ползуна 2 и болтов 8 свободный конец вибропроводящей иглы 6 виброприемника подводится к поверхности трубы над устьевым фланцем обсадной колонны, при этом игла 6 упирается острием на тело насосно-компрессорной трубы (НКТ). Длина вибропроводящей иглы постоянная и вибропроводящая игла является приемником информации пьезоэлемента
Другим концом вибропроводящая игла крепится резьбовым соединением с диском-щекой пьезоэлемента. Пьезоэлемент, в свою очередь, упирается в регулировочный груз 3, который подвешен шарнирно на ползуне 2. Регулировочный груз 3 соединен с противовесом 4 посредством консольного регулировочного винта, на который навинчивается противовес и при движении которого по этому винту обеспечивается регулировка силы прижатия пьезоэлемента 5 к контролируемому объекту. За счет этого достигается получение всех замеров в пределах единого масштаба по амплитуде.

На фиг.2 изображен путь распространения вибрации от погружного электроцентробежного насоса (ЭЦН) 11 до виброприемника 12 с последующим преобразованием вибрации в виброприемнике 12 в напряжение, прямо пропорциональное амплитуде виброакустической волны, с последующей возможностью сохранения данной информации с пересылкой ее на носитель 13 для дальнейшей обработки. При работе ЭЦН виброакустическая волна 14, распространяясь, по НКТ 15 от насоса до устья скважины, взаимодействует с вибропроводящей иглой 6 и пьезоэлементом 5, затем с регулировочным грузом 3, который под действием силы инерции стремится сохранить свое первоначальное положение. В результате взаимодействия с регулировочным грузом 3 пьезоэлемент деформируется от поступающих виброимпульсов, вырабатывая разнополярные электрические заряды. Электрические заряды формируют и вырабатывают электрические сигналы, которые с помощью кабеля 9 снимаются и передаются регистрирующей аппаратурой на записывающее устройство-носитель 13.

Технико-экономические преимущества
Таким образом, предлагаемый виброприемник позволяет снять информацию с электропогружного насоса на устьевой арматуре.

Кроме того, путем анализа полученных данных и зная динамику происхождения колебаний, можно с помощью предлагаемого устройства прогнозировать состояние исследуемого объекта.

Предлагаемый виброприемник прост по конструкции и позволяет упростить технологию его изготовления.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрации. Повышение точности контроля и упрощение конструкции виброприемника достигается за счет того, что виброприемник содержит корпус и размещенный в нем пьезоэлемент, установленный с возможностью взаимодействия с регулировочным грузом, связанным с верхней частью корпуса. Корпус выполнен в форме рамки, пьезоэлемент снабжен вибропроводящей иглой, свободный конец которой выполнен с возможностью соприкосновения с поверхностью контролируемого объекта. Регулировочный груз подвешен шарнирно на ползуне, перемещающемся по верхней рейке рамки и имеющем возможность крепления на ней, при этом регулировочный груз соединен с помощью консольного регулировочного винта с противовесом, навинчивающимся на этот винт. Пьезоэлемент выполнен цилиндрическим. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Виброприемник, содержащий корпус и размещенный в нем пьезоэлемент, установленный с возможностью взаимодействия с регулировочным грузом, связанным с верхней частью корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме рамки, пьезоэлемент снабжен вибропроводящей иглой, свободный конец которой выполнен с возможностью соприкосновения с поверхностью контролируемого объекта, причем регулировочный груз подвешен шарнирно на ползуне, перемещающемся по верхней рейке рамки и имеющем возможность крепления на ней, при этом регулировочный груз соединен с помощью консольного регулировочного винта с противовесом, навинчивающимся на этот винт. 2. Виброприемник по п. 1, отличающийся тем, что пьезоэлемент выполнен цилиндрическим.