Устройство для измерения сопротивления датчиков глубинных параметров Советский патент 1988 года по МПК G01K7/16 

со

CD СО

о:

Изобретение относитея к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов, поступающих от резис- тивных датчиков в высокотемпературных скважинах.

Цель изобретения - повышение информативности предлагаемого устройства. ; На фиг. 1 показана функциональная схе- ka устройства; на фиг. 2 - функциональ- |1ая схема арифметического блока. I Устройство для измерения сопротивления |1атчиков глубинных параметров (фиг. 1) фодержит источник 1 тока, арифметические флоки 2, аналого-цифровые преобразователи 3, блоки 4 индикаухии, формирователь 5 1|1мпульсов, первую 6, вторую 7 и третью 8 ли- йии связи, преобразователь 9 сигналов, со- (|тоящий из ячеек 10, каждая из которых (одержит первый 11 и второй 12 датчики, Лервый 13, третий 14, второй 15 и четвертый 16 диоды, катушки 17 индуктивности (дроссель).

i Арифметический блок (фиг. 2) содер- элементы 18, 19 памяти и сумматор 20. I Устройство работает следующи.м образом. I В первый момент времени по команде формирователя 5 импульсов с выхода источ- 15ика 1 тока вырабатывается импульс тока положительной полярности, который в течение времени, определяемое временем пере- магничивания катушки 17 индуктивности, 1ЫТКИ которой намотаны на сердечниках из железно.-никелевых сплавов (пермаллоевых) С прямоугольной петлей гистерезиса, проходит через диоды 13 и датчики 11. В этот же момент времени формирователь 5 импуль- ctoB подает импульс, разрешающий работу з|лементов 18 (фиг. 2), которые запо.минают ||адения напряжений на входе линии связи, вызванные прохождением импульса тока положительной нолярности в первый момент времени.

По завершении переходного процесса в дросселях 17 (по окончании процесса пере- .магничивания) указанные дроссели входят в насыщение, и их полные сопротивления определяются только, активным сопротивлением об.моточных проводов. Выбирая минимальное сопротивление для нижней границы диапазона изменения измеряемого пара.метра датчиков 11, сопротивлением обмоток дроссе- .аей можно пренебречь либо исключить влияние их на результаты измерений, учитывая при градуировке устройства. При насы- ихении дросселей ток источника I тока практически весь протекает через диоды 14 и дроссели 17.

По окончании первого такта измерения вычислительное устройство каждого из решающих узлов производит операцию вычитания напряжений на катущках 17 индуктивности до и после окончания переходного процесса.

Полученные напряжения не содержат не- инфор.матив}Пз1х параметров, вызванных на

5

0

5

0

5

0

5

0

5

личием канала связи (сопротивлением линии связи) ЭДС помехи, считая, что за такт измерения сопротивлений датчиков 1 1 ЭДС на- -водки и ЭДС поляризации не изменяются. С выходов блоков 2 напряжения, пропорциональные сопротивлению измеряемых датчиков, поступают на выходы преобразователей 3, с выходов которых поступают на входы блоков 4, где отображаются либо в единицах измеряемого параметра, либо в единицах сопротивления. Затем по команде формирователя 5 импу;1ьсов источник 1 тока вырабатывает импульс тока отрицательной нолярности, который, пока дроссели 17 находятся в состоянии перемагничивания, проходит через диоды 16 и датчики 12.

По окончании второго такта измерения сумматоры 20 каждого из,блоков 2 производят операцию вычитания, и напряжение на их выходах будет равно разности напряжений на катуп1ке 17 индуктивности до и после окончания переходного процесса.

Полученные напряжения не содержат неинформативных параметров, вызванных на- линии связи. С выходов сумматоров 20 блоков 2 напряжения, пропорциональные сопротивлению измеряемых датчиков, поступают на выходы преобразователей 3, с выходов которых поступают на входы блоков 4, где отображаются либо в единицах измеряемого параметра, либо в единицах сопротивления.

Таким образом, технико-экономическим преимуществом устройства по сравнению с прототином является увеличение информативности за счет измерения сопротивления П1ести резистивных датчиков, а также физических величин, преобразуемых в изменение активного сопротивления (температура, давление, расход, диаметр скважины, электропроводность скважинной жидкости и т. п.) или приращения физических величин.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения сопротивления лТ,атчиков глубинных параметров, содержащее фор.мировате;1Ь импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом источника тока, первый и второй выходы которого соответственно через первую и вторую линии связи соединены с первым и вторым входами преобразователя сигналов, второй выход формирователя импульсов соединен с первым входо.м арифметического блока, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены группа арифметических блоков, группа аналого- цифровых преобразователей, группа блоков .модификации и третья линия связи, второй и третий выходы формирователя импульсов соединены соответственно с первыми входами арифметических блоков группы и вторыми входами всех арифметических блоков, первый выход источника тока соединен с третьим входом арифметического блока, первый выход формирователя сигналов через первый провод третьей линии связи арифметического блока соединен с четвертым и третьим входами первого арифметического блока группы, второй и последующие выходы формирователя сигналов через соответствующий провод третьей линии связи соединены с четвертым входом предыдущего и третьим входом последующего арифметических блоков группы, четвертый вход последнего арифметического блока группы подключен к второму выходу источника тока, выход каждого арифметического блока через соответствующий аналого-цифровой преобразователь соединен с входом соот-ветствую- щего блока индикации.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что преобразователь сигналов состоит из

ячеек, каждая из которых содержит датчики, катушку индуктивности и диоды, первый вывод первого датчика подключен к катоду первого диода, первый вывод второго датчика подключен к аноду второго диода, первый вывод катущки индуктивности подключен к катоду третьего и аноду четвертого диодов, аноды первого и третьего диодов и катоды второго и четвертого диодов первой ячейки объединены и являются первым

0 входом формирователя сигналов, вторые выводы первого и второго датчиков и катущки индуктивности последней ячейки объединены и являются вторым входом формирователя сигналов, вторые выводы первого и

г второго датчиков и катущки индуктивности каждой предыдущей ячейки объединены и подключены к объединенным анодам первого и третьего и катодам второго и четвертого диодов последующей ячейки и являются соответствующими выходами форми0 рователя сигналов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов, поступающих от резистив- ных датчиков в высокотемпературных скважинах. Цель изобретения - повышение информативности устройства. Устройство содержит источник 1 тока, арифметические блоки 2, аналого-цифровые преобразователи 3, блоки 4 индикации, формирователь 5 импульсов, первую 6, вторую 7 и третьи 8 линии связи, преобразователь 9 сигналов, состоящий из ячеек 10, каждая из которых содержит первый 11 и второй 12 датчики, первый 13, третий 14, второй 15 и четвертый 16 диоды, катущку индуктивности 17 (дроссель). По сигналам формирователя 5 источник 1 вырабатывает напряжение положительной или отрицательной полярности. Это напряжение через линии 6, 7, 8 связи поступает на датчик 11 или 12 и дроссель 17. В течение одного такта блоки 2 запоминают напряжение на их входах до и после перемагничивания дросселей 17 и определяют разность напряжений, которая зависит только от сопротивления датчиков 11, 12 и не зависит от сопротивления линий 6, 7, 8, что позволяет точно определить значение измеряемых параметров. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. а (Л

иг.2