Емкостный датчик зенитного угла Советский патент 1983 года по МПК E21B47/02 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано для контроля за искрив лением скважин. Известно устройство.для определе ния углов наклона объектов, содержащее резистивный преобразователь, выполненный в виде четырех шаровых сегментов, служащих электродами, включенных в два измерительных моета 1 . Недостатком такого устройства является неполный диапазон измерения из-за гальванической развязки между электропроводящими сегментами не позволяющей измерять углы наклон близкие 90°, Наиболее близким к предлагаемому является емкостный датчик зенитного угла, содержащий чувствительный эле мент в виде сферы, состоящей из дву полусфер, нижняя из которых выполнена металлической со слоем диэлектрика на внутренней поверхности, до половины заполненной электропроводя щей жидкостью, и измерительную цепь 2 . Недостатком известного датчика также является невозможность измерения малых углов наклона, близких 90°, из-за гальванического разделения полусфер Цель изобретения - расширение ди апазона измерения и обеспечение воз можности измерения углов наклона, близких 90°. Поставленная .цель достигается те ,что в емкостном датчике зенитного угла, содержащем чувствительный эле мент И виде сферы, состоящей из дву полусфер, нижняя из которых выполнена металлической со слоем диэлектрика на внутренней поверхности, до половины заполненной электропроводя щей жидкостью и измерит ель нук) цепь, верхняя полусфера выполнена диэлектрической и через нее до центра сферы проходит электрод, имеющий электрический контакт с жидкостью. На чертеже представлены упрощения конструкции и схема включения датчика. Датчик зенитного угла содержит емкостный чувствительный элемент в виде сферы, состоящей из двух плотно скрепленных полусфер 1 и 2, из которых первая выполнена из металла со слоем диэлектрика 3 на внутренней поверхности, а вторая - из диэлектрического материала. Сфера до половины заполнена электропроводящей жидкостью 4. В диэлектрической полусфере 2 имеется отверстие 5 с резьбой, в которое после заливки электропроводящей жидкости 4 ввинчивается электрод 6 в виде металлического стержня. Один конец стержня погружен -в электропроводящую жидкость 4, а другой подсоединен к измерительной цепи 7, образуя гальваническую связь. Полусфера 1 также подсоединена к измерительной цепи 7, создавая электрическую емкость между электропроводящей жидкостью 4 и измерительной цепью. Электропроводящая жидкость является подвижной обкладкой конденсатора. Устройство работает следующим образом. При спуске в .скважину датчика, жестко закрепленного в цилиндрическом корпусе (не показан), происходит отслеживание им углов наклона скважины по ее длине. При установке датчика в корпусе так, что в вертикальном положении последнего положение элементов датчика соответствует фигуре, электрическая емкость датчика максимальна и пропорциональна площади перекрытия полусферы 1 с электропроводящей жидкостью 4. При изменении угла наклона датчика площадь перекрытия уменьшается пропорционально увеличению угла наклона и, соответственно, уменьшается его электрическая емкость. При угле, наклона 180° емкос.ть датчика минимальна. Датчик зенитного угла позволяет расширить диапазон измерения углов наклона до 90° благодаря выполнению контакта с электропроводящей жидкостью в виде стержня.

ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ЗЕНИТНОГО УГЛА, содержащий чувствительный элемент в виде сферы, состоящей из двух полусфер, нижняя из которых выполнена металлической со слоем диэлектрика НУ. внутренней поверхности, до полрвины заполненной электропроводящей жидкостью, и измерительную цепь, отличающийся тем, что, с целью,расширения диапазона измерения, верхняя полусфера выполнена диэлектрической и через нее до центра сферы лроходит электрод, имеющий элек:трический контакт с жидкостью. ел с о : W) :о ср