Феррозондовый преобразователь азимута Советский патент 1983 года по МПК E21B47/22 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может использоваться для определения магнитного азимута скважин, а также в инклинометрических измерительных системах. Известен преобразователь азимута содержащий генератор, удвоитель час тоты, избирательный усилитель, фазо вый детектор, два модулятора, РС-фа зовращатель, подключенный к выходгил модуляторов, два триггера Шмитта, преобразователь фаза-временной интервал, счетчик, два коммутатора и устройство выборки-храненияtl3. Недостатки известного устройства - низкая точность измерения магнитного курса из-за разброса параметров пар одинаковых элементов, так как практически весьма сложно выполнить, например, два избира,тельных усилителя с идентичными параметрами, а также низкая точность определяется наличием стрелочного индикатора курса. Известен преобразователь азимута содержащий ортогональные феррозонды подключенные сигнальными обмотками через последовательно соединенные сумматор, избирательный усилитель и формирующий блрк питания к блоку интерзала времени, а обмотками возбуж дения - к фазовращателю, генератор, счетчик, ключ и Формирующий блок, а также делители частоты С2 3 . Недостатком такого устройства, рри использовании его в качестве преобразователя азимута скважины, р положенного в скважинном приборе и подверженного влиянию высоких темпе ратур, является низкая точность определения азимута из-за температурного ухода фазы избирательного усили теля (фильтра) и температурного дрей фа частоты генератора, что непосредственно выливается в ошибку определе ния азимута. Температурный дрейф генератора в известном устройстве може быть устранен путем стабилизации час тоты генератора кварцевым резонаторо но для устранения температурного ух да фазы необходимо усложнять схему избирательного усилителя, а значит и всего устройства в целом или использовать высокочастотные термостабильные элементы, что ведет к повышению стоимости устройства. Цель изобретения - повышение точности измерения азимута ,за счет склю чения температурного дрейфа фазы избирательного усилителя. Указанная цель достигается тем, что феррозондовый преобразователь ази мута, содержащий ортогональные феррозонды, подключенные обмотками возбуждения к фазовращателю, а сигнальными обмотками - к сумматору, генер тор, подключенный к делителю, из- бирательный усилитель, блок интервала времени, счетчик, снабжен коммутатором, включенным между сумматором и избирательным усилителем и подключенным к делителю частоты. На чертеже представлена функциоНЕШЬная схема феррозондового преобразователя азимута. преобразователь азимута содержит генератор 1, подключенный к делителю 2 частоты, ортогональные феррозонда 3 , подключенные обмотками возбуждения через фазовращатель 5 к , делителю 2, а сигнальными обмот кеиии.,к сумматору б, коммутатор 7, включеи-i ный между сумматором 6 и избирательным усилителем 8, блок 9 интервала , времени, прдключенный к выходу избирательного усилителя 8 и счетчику 10 последний соединен также с генератором 1 и .делителем 2. Устройство работает следующим образом. Частота Uip генератора 1 делится делителем 2 до частоты tOj. Сигналы с частотой Jпоступают на вход фазовращателя, где преобразуются в форму, необходимую для возбуждения феррозондов, при этом на обмотки возбуждения феррозондов 3 и 4 с фазовращателя подаются переменные напряжения, сдвинутые на угол 1Г/4. ЭДС, снимаемые с сигнальных обмоток феррозондов, пропорциональные по амплитуде синусу и косинусу азимута, суммируются в сумматоре 6 и подаются через ксилмутатор-7 на вход избирательного усилителя 8, настроенного на частоту ш . Благодаря суммированию ЭДС феррозондов на выходе избирательно- , го усилителя 8 возникает напряжение,. которое можно представить в виде Ugyjjg BLim (.+ 4lt}, где E - амплитуда выходного напряжения: oi - азимут; W- температурный уход фазы избирательного i усилителя. В блоке 9 интервала времени, на входы КОТОРОГО подаются выходное напряжение избирательного усилителя 8 и опорное напряжение частотой иУ с делителя 2, формируются прямоугольные импульсы частотойWи длительностью . ,, Ч . Импульсы с выхода блока 9 поступают на суммирующий вход счетчика 10, где заполняются импульса1 и высокойчастоты Wr от генератора, которые под(считываются усредняются и преобразуются в код. Для устране-; НИН ошибки измерения азимута, вносимой температурным уходом фазы уси- лителя, коммутатор 7, -управляемый с частотой и)ц делителем 2, подключает , вход избирательного усилителя 8 к 3 100 выходу делителя 2. При этом на выходе блока 9 интервала времени возникнут импульсы с длительноствю . которые поступают на вычитающий вход счетчика Ю,, кото1М 1й подклю 1ается к выходу блока 9 по сиги а лам делителя 2 .. . Код7 полученный в счетчике 10/ не зависи,т от температурного ухода фазы Ч. избирательного усилиг ; теля 8, чем повыаается точность измерения азимута. Дгшее коммутатор снова подключает вход усилителя 8 к выходу сумматора 6 на время, ответствукяцее нескольким периодам 32 , сигнального напряжения феррозондов и т.д. Предлагаемой феррозондовый преобразователь азимута отличается от известных устройств тем, что в нем практически устраняется ошибка измерения азимута от температурного ухода фазы избирательного ;усилителя. Это позволяет применять | в подобных измерителях азимута простые схемЬ1 избирательных усилителей с, большим температурным дрейфом фазы, дос иггиощим 1,5° на , и в то же время получать результаты измерения, независящие от телпературного дрейфа.

ФВРРОЗОНДОВЫЦ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЗИМУТА, содержащий артогонапьные феррозондов, подключенные обмоткгми возбуждения ,к фазовращателю, а сигнальными обмотками - к сумматору, генератор, подключенный к делителю, избирательный усилитель, блок интервала времени, счетчик, о т л и ч а ю-: щ и и с я -г&л, что, с целью повышения точности за счет исключения тем.пературного дфейфа фазы избирательного усилителя, он снабжен коммутатором, включенным между сумматором и избирательным усилителем и подключенным к делителю частоты.