ЭЛЕКТРОННЫЙ СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2009 года по МПК E21B47/00 H01R24/14 

Описание патента на изобретение RU2371574C2

Изобретение относится к приборостроению, в частности к геофизическим исследованиям скважин, и может быть использовано в конструкции электронного скважинного прибора забойной телеметрической системы, а также в конструкции автономных скважинных приборов или любых других приборов, содержащих электронные компоненты (печатные платы), размещенные на шасси.

Известен электронный скважинный прибор, в котором плата с электронными компонентами установлена на шасси, выполненном в виде трубы с продольным вырезом, и закреплена на втулке и обойме, снабженных вилкой и розеткой штепсельных разъемов (патент РФ №2010957, МПК 5 Е21В 47/00, заявл. 11.10.1990 г.).

Известен электронный скважинный прибор, содержащий электронные компоненты (печатные платы), установленные на шасси, выполненном из металлической полосы. Между собой платы соединены посредством проводов или жгутов, которые припаиваются к платам или подключаются через электрические разъемы (патент РФ на полезную модель №46042, МПК 7 Е21В 47/02, заявл. 21.02.05 г.).

Состав электронного скважинного прибора может меняться в зависимости от поставленных задач. Кроме обязательных элементов, таких как блок питания, ЦПУ, модуль управления и радиатор передатчика, в его состав могут входить модуль гамма-каротажа, модуль измерения вибрации и т.д. Подключение этих электронных компонентов, а также замена плат при ремонте требует значительных затрат квалифицированного труда (перепайка проводов, раскрепление и закрепление жгутов проводов и т.п.) и сопряжено с возможными ошибками.

За прототип принят электронный скважинный прибор телеметрической системы, состоящий из отдельных модулей, содержащих шасси с печатными платами. Между собой модули соединены посредством соединительного узла, выполненного в виде внутренней втулки, снабженной стопорными и упорными полукольцами, запорным кольцом. В одном из модулей установлен элемент, обеспечивающий осевую и окружную фиксацию составных частей модуля. Электрическая связь между модулями осуществляется штыревым соединителем (патент РФ №2184227, МПК 7 Е21В 47/01, заявл. 10.08.2000 г.).

Недостатком конструкции является ее сложность. Большое количество деталей, изготовленных с высокой точностью, не закреплены на шасси электронного скважинного прибора и могут быть потеряны при его сборке или ремонте. Для сборки и разборки электронного скважинного прибора необходимо использовать специальный накидной ключ, что может привести к повреждению сопрягаемых деталей.

Общим недостатком всех приведенных выше конструкций является низкая надежность, обусловленная наличием проводных элементов с резьбовыми и паяными соединениями. Такое исполнение межплатных соединений в электронном скважинном приборе, подверженном воздействию значительных вибрационных и ударных нагрузок, требует дополнительного крепления жгутов, проводов и разъемов, что усложняет конструкцию и снижает ее надежность. Ослабление крепления резьбовых соединений и обрыв проводов в местах паек в процессе эксплуатации модуля являются наиболее частыми причинами отказов скважинных приборов.

Задачей технического решения является повышение надежности конструкции и снижение трудоемкости изготовления и ремонта электронного скважинного прибора.

Поставленная задача решается тем, что шасси электронного скважинного прибора телеметрической системы, состоящей из отдельных модулей, соединенных между собой посредством соединительного узла и содержащих шасси с печатными платами, соединенными между собой штыревыми соединителями, обеспечивающими электрическую связь между печатными платами соседних модулей, выполнено в виде цилиндра с фрезеровками с двух сторон вдоль оси, на которых установлены печатные платы, соединенные между собой штыревыми соединителями, а соединительные узлы выполнены в виде профилированных Г-образных выступов, на которых установлены штыревые соединители, обеспечивающие электрическую связь между печатными платами соседних модулей, и ответных поверхностей с возможностью обеспечения осевой и окружной фиксации модулей, при этом на цилиндрических участках шасси выполнены кольцевые проточки для установки амортизирующих колец.

На фиг.1 показана конструкция электронного скважинного прибора телеметрической системы, на фиг.2 - вид сверху.

Электронный скважинный прибор состоит из двух или более модулей (модули А и Б). Шасси 1 каждого модуля выполнено в виде цилиндра с фрезеровкой с двух сторон вдоль оси шасси. По обе стороны шасси установлены печатные платы 2. На концах шасси выполнены профилированные Г-образные выступы 3 и 4. При сборке электронного скважинного прибора выступ 3 одного модуля (А) и выступ 4 другого модуля (Б) образуют шлицевое соединение, которое фиксируют винтами (на чертеже не выделены отдельной позицией). На выступах 3 и 4 установлены ответные части штыревого соединителя 5а и 5б для электрической связи между электронными платами соседних модулей.

Шасси может быть фрезеровано отдельными зонами L для размещения четырех, шести или n печатных плат.

Для обеспечения точности определения инклинометрических параметров шасси 1 электронного скважинного прибора изготавливают из немагнитного материала.

Все цилиндрические участки 6 шасси 1 имеют кольцевые проточки 7 для установки амортизирующих колец 8.

Печатные платы 2 установлены по обе стороны шасси 1 и соединены между собой штыревыми соединителями 9.

Сборку электронного скважинного прибора проводят в следующей последовательности. Устанавливают на шасси 1 печатные платы 2. На плоскостях Г-образных выступов 3 и 4 устанавливают ответные части штыревого соединителя 5а и 5б. Совмещают пазы и выступы Г-образного профиля 3 одного модуля (А) с пазами и выступами Г-образного профиля 4 другого модуля (Б) и соединяют ответные части 5а и 5б штыревого соединителя. Шлицевое соединение фиксируют винтами. Таким образом собирают в единое целое все модули, входящие в состав электронного скважинного прибора.

Достоинством разработанной конструкции является:

1. Простота сборки и разборки. Электрическая связь между печатными платами внутри одного модуля и между соседними модулями осуществляется с помощью штыревых соединителей. Это позволило отказаться от нетехнологичных операций пайки и закрепления жгутов проводов. При выходе из строя одной платы достаточно просто снять ее с шасси и заменить на новую. Также просто изменить состав электронного скважинного прибора, добавив или удалив один из модулей.

2. Шлицевое соединение с равномерно расположенными пазами и выступами обладает высокой несущей способностью, что позволяет снизить механические нагрузки на разъем. В то же время такая конструкция обеспечивает осевую и окружную фиксацию взаимного расположения отдельных блоков электронного модуля, без использования дополнительных элементов фиксации, таких как штифты и запорные кольца.

3. Отсутствие проводных элементов связи в конструкции повышает ее надежность.

4. В конструкции отсутствуют мелкие детали, которые могут быть потеряны при сборке или ремонте электронного модуля.

Таким образом, разработанное техническое решение позволило повысить надежность конструкции и снизить трудоемкость изготовления и ремонта электронного скважинного прибора телеметрической системы.

Похожие патенты RU2371574C2

название год авторы номер документа
КОРОБКА ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРА 2005
  • Немоз Жерар
  • Леборнь Оливье
RU2392708C2
СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 2013
  • Полутов Андрей Геннадьевич
  • Самойлов Андрей Николаевич
RU2529423C2
РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК 2012
  • Иванов Алексей Валерьевич
  • Савин Владимир Николаевич
  • Фатина Ирина Алексеевна
  • Шашкин Алексей Николаевич
RU2513121C2
МАТРИЧНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ (ВАРИАНТЫ) 2016
  • Чуйко Валентин Сергеевич
RU2631122C1
РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК 2004
  • Смирнов Александр Вениаминович
  • Агафонов Николай Борисович
  • Моисеенко Дмитрий Иванович
  • Шебшаевич Андрей Борисович
  • Шебшаевич Борис Валентинович
  • Писарев Александр Сергеевич
  • Писарев Сергей Борисович
  • Корулин Виталий Николаевич
  • Иванов Владимир Николаевич
  • Устинов Игорь Владимирович
  • Богданова Елена Валерьевна
  • Лапко Алексей Валерьевич
  • Солдатенков Антолий Николаевич
  • Бедрин Игорь Борисович
RU2269878C1
РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК 2004
  • Корулин Виталий Николаевич
  • Кудрявцев Игорь Владимирович
  • Богданова Елена Валерьевна
  • Устинов Игорь Владимирович
  • Солдатенков Анатолий Николаевич
  • Бедрин Игорь Борисович
  • Иванов Владимир Николаевич
  • Шебшаевич Борис Валентинович
RU2269879C1
УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 2008
  • Васильев Сергей Иванович
  • Рыжанов Юрий Васильевич
RU2361078C1
РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК 2008
  • Кузин Геннадий Константинович
  • Полутов Андрей Геннадьевич
  • Краснов Максим Александрович
  • Софронова Татьяна Калинниковна
  • Смирнов Петр Васильевич
RU2366126C1
РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК 2006
  • Архипов Владимир Алексеевич
  • Васильев Владимир Анатольевич
  • Яковлев Юрий Евгеньевич
  • Полутов Андрей Геннадьевич
  • Игнатьев Александр Николаевич
  • Гольман Сергей Юрьевич
  • Михайлова Ирина Петровна
  • Курлов Дмитрий Николаевич
  • Сладкова Ирина Михайловна
  • Софронова Татьяна Калиниковна
  • Краснов Максим Александрович
  • Смирнов Петр Васильевич
RU2316914C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ С ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ ГЕРМЕТИЗАЦИЕЙ ОТСЕКОВ 1996
  • Анджелосанто Джон П.
  • Карэс Эдвин Л.
  • Коровиц Симон
  • Пауэлл Роджер Э.Ii
RU2181880C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 371 574 C2

Реферат патента 2009 года ЭЛЕКТРОННЫЙ СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение предназначено для использования в конструкции электронного скважинного прибора забойной телеметрической системы, а также в конструкции автономных скважинных приборов или любых других приборов, содержащих электронные компоненты (печатные платы), размещенные на шасси. Техническим результатом изобретения является повышение надежности конструкции и снижение трудоемкости изготовления и ремонта электронного скважинного прибора. Электронный скважинный прибор состоит из отдельных модулей. Шасси выполнено в виде цилиндра с фрезеровками с двух сторон вдоль оси, на которых установлены печатные платы, соединенные между собой штыревыми соединителями. Соединительные узлы выполнены в виде профилированных Г-образных выступов, на которых установлены штыревые соединители, обеспечивающие электрическую связь между печатными платами соседних модулей, и ответных поверхностей с возможностью обеспечения осевой и окружной фиксации модулей. На цилиндрических участках шасси выполнены кольцевые проточки для установки амортизирующих колец. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 371 574 C2

Электронный скважинный прибор телеметрической системы, состоящий из отдельных модулей, соединенных между собой посредством соединительного узла и содержащих шасси с печатными платами, соединенными между собой штыревыми соединителями, обеспечивающими электрическую связь между печатными платами соседних модулей, отличающийся тем, что шасси выполнено в виде цилиндра с фрезеровками с двух сторон вдоль оси, на которых установлены печатные платы, соединенные между собой штыревыми соединителями, а соединительные узлы выполнены в виде профилированных Г-образных выступов, на которых установлены штыревые соединители, обеспечивающие электрическую связь между печатными платами соседних модулей и ответных поверхностей с возможностью обеспечения осевой и окружной фиксации модулей, при этом на цилиндрических участках шасси выполнены кольцевые проточки для установки амортизирующих колец.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2371574C2

УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 2000
  • Григашкин Г.А.
  • Варламов С.Е.
RU2184227C2
ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК СКВАЖИННОГО ПРИБОРА 1990
  • Закиров Р.А.
  • Ермолаев Д.Д.
RU2010957C1
Электрический соединитель 1981
  • Поздняков Вячеслав Николаевич
SU1062819A1
ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК СКВАЖИННОГО ПРИБОРА ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 2006
  • Варламов Сергей Евгеньевич
RU2318118C1
Аппарат для сушки свекловичной стружки 1929
  • Фремель В.Б.
SU18285A1
Гидравлический регулятор скорости безмоторного спуска грузов 1928
  • Лундышев А.Ф.
SU16522A1
Способ изготовления пластических масс 1935
  • Борухов Л.Р.
SU46042A1
Устройство для герметизации узлов скважинного прибора 1981
  • Гофман Марк Хаимович
  • Маскалик Сергей Ефимович
  • Резник Петр Давидович
SU968359A1
US 6499545 B1, 31.12.2002.

RU 2 371 574 C2

Авторы

Рыжанов Юрий Васильевич

Васильев Сергей Иванович

Даты

2009-10-27Публикация

2007-10-23Подача