Датчик азимута инклинометра Советский патент 1986 года по МПК E21B47/02 

Изобретение относится к геофизическим приборам для исследования технических параметров скважин, конкретно, к инклиномет- рии, и может быть использовано для исследования скважин подземного бурения любой ориентации, в том. числе и на шахтах, опасных по взрыву газа и пыли.

Целью изобретения является повышение надежности и точности арретирования, а также упрощение конструкции.

На чертеже изображен датчик азимута инклинометра.

Датчик азимута содержит корпус 1, установленный на осях 2, жестко связанные магнитную стрелку 3, реохорд 4 и токосъемное кольцо 5, составляющие единую подвижную систему, подвешенную на игле 6, расположенную в центральном отверстии 7 корпуса 1 и фиксируемую стопором 8. Арретирующие рычаги 9, которые свободно поворачивают- ся на осях 10, имеют регулируемые плечи 11, фиксируемые стопорами 12, и подпружиненные пружинами 13 обратные плечи 14, упирающиеся в кулачок 15, установленный на выходном валу 16 исполнительного механизма 17. Все элементы конст- рукции установлены на раме 18, вращающейся вокруг осей 19.

Датчик азимута инклинометра работает следующим образом.

Рама 18 и корпус 1 устанавливают- ся по отвесу при любом угле наклон.а скважины, а так как их оси вращения 19 и 2 взаимно перпендикулярны, то игла 6 всегда направлена вертикально вверх. При выключенном исполнительном механизме 17 арретирующие рычаги 9 разведены, и под- вижная система (магнитная стрелка 3, реохорд 4, токосъемное кольцо 5) ориентируется по магнитному меридиану, поворачиваясь на игле 6. При включении исполнительного механизма 17 сидящий на его выходном валу 16 кулачок 15 поворачи- вается и прижимает контакты арретирующих рычагов 9 к реохорду 4 и токосъемно- му кольцу 5, осуществляя тем самым арре- тирование и обеспечивая простой и надежный токосъем в измерительной цепи датчика азимута. При возвращении кулачка 15 в первоначальное положение арретирующие рычаги 9 под действием пружин 13 пово

0

0

рачиваются вокруг осей 10, при этом их регулируемые плечи 11 разводятся, а обратные плечи 14 упираются в кулачок 15.

При проведении измерений азимута в скважинах с углом наклона, близким к 90°, арретирующие рычаги 9 ввиду простоты конструкции не мешают свободному повороту буссоли в раме 18. Для осуществления точного взаимодействия контактов арретирующих рычагов 9 с реохордом 4 и токосъемным кольцом 5 предусмотрена регулировка за счет перемещения в осевом и угловом направлениях относительно обратного плеча 14 регулируемого плеча 11, фиксируемого стопором 12.

При настройке датчика азимута с целью точного арретирования, а также повышения надежности работы датчика азимута между корпусом 1 и подвижной системой 3, 4 и 5 устанавливается необходимый зазор А путем свободного перемещения вдоль оси 20 датчика иглы 6, расположенной в центральном отверстии 7 корпуса 1, с последующей фиксацией иглы 6 стопором 8, установленным в корпусе 1 перпендикулярно оси 20 датчика. Для надежной и удобной фиксации иглы 6 стопор 8 целесообразно устанавливать на рас стоянии, не превышающем половины высоты корпуса 1, а в игле 6 предусмотрен продольный паз 21.

По сравнению с прототипом в датчике азимута уменьщено усилие арретирования, вследствие чего оно выполняется непосредственно от исполнительного механизма, имеющего искробезопасную малую мощность электромагнита. В результате такой датчик азимута можно использовать в конструкциях искробезопасных инклинометров, проводящих измерение азимута в скважинах, пробуренных в шахтах, опасных по газу и пыли.

Предлагаемый датчик имеет малые габариты, что позволяет в заданных размерах инклинометра увеличивать диаметр реохорда буссоли, обеспечивая тем самым повышение точности измерения азимута, и использовать его в малогабаритных скважин- ных приборах. Арретирующие рычаги, помимо арретирования подвижной системы, осуществляют непосредственно через свои контакты надежный и простой токосъем в измерительной цепи датчика азимута.