Устройство для измерения зенитного угла Советский патент 1988 года по МПК E21B47/22 

to

;:

4i (Х О СО

сл

световод 14 с источником 15 света, отводящий световод 13 с приемником 16 света и подвижный диск (Д) 9. На Д 9 нанесена кодов 1я маска с кон- центрично расположенными кодовыми дорожками, выполненньв и из прозрачных и непрозрачных участков. С держателем жестко связан разделитель (Р) 12 света по частоте и расположе между световодом 14 и Д 9. При этом Р 12 выполнен в трех модификациях: первая в виде расположенных по радиусу Д 9 напротив кодовых дорожек цветных линз, размеры которых не превышают ширины кодовых дорожек.

U48035 . вторая в виде призмы, между которой

и Д 9 в держателе 6 установлена линза, третья в виде дифракционной решетки , При наклоне К 1 рамку 5 устанавливают в апсидальной плоскости, а Д 9 поворачивается вокруг своей оси и возвращается в исходное положение. От источника 15 световой поток через световод 14 поступает в Р 12, после которого определенные длины волн света попадают на соответствующие дорожки кодовой маски Д 9. Значение зенитного угла считьгоается с кодовой маски световодом 13. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения угла наклона геолого-раз- ведочных скважин. Цель - повышение точности измерения при упрощении технологии изготовления, В корпусе (к) 1 установлена рамка 5, ось вращения которой совпадает с осью К 1. С рамкой 5 жестко связан держатель 6, в котором размещены подводящ1й4

1

Изобретение относится к лзмери- тельной технике, а именно к геофизическим исследованиям скважин, и может быть использовано в геологоразведочной технике при разработке малогабаритных инклинометров, а также других приборов для измерения угла наклона.

Цель изобретения - повышение точности измерения при упрощении технологии изготовления s устройства,

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - разделитель света по частоте, выполненный в вид цветных линз; на фиг.З - то же, выполненный на основе призмы; на фиг.4 - то же, вьшолненный на основе дифракционной решетки.

Устройство (фиг.1) содержит корпус 1 е которым жестко связаны опоры 2 и 3. В корпусе 1 на опорах 2 и 3 а подшипниках 4 установлена рамка 5 ось врдщения которой совпадает с осью корпуса 1. Держатель 6 жестко- связан с рамкой 5, содержащей отвес 7. В держателе 6 размещен в подшипниках 8 подвижный диск 9, ось 10 вращения которого расположена перпендикулярно оси корпуса 1. На подвижном диске 9, который имеет,отвес 11, нанесена кодовая маска с кон- центричнр расположенными кодовыми дорожками, выполненными из прозрачных (активных) и непрозрачных (пас0

5

0

5

0

сивных) участков. С держателем 6 жестко связан разделитель 12 света по частоте. Отводящий световод 13 и подводящий световод 14 размещены в держателе 6 напротив друг друга. Разделитель 12 расположен между подводящим световодом 14 и подвижным диском 9.

Подводящий световод 14 и отводящий световод 13 связаны соответственно с источником 15 света и приемником 16 света, расположенными вне скважины. С приемником 16 света связан блок 17 обработки информации, с которым связан блок 18 индикации.

Разделитель света по частоте (фиг.2) вьшолнен в виде цветнвк линз 19, расположенньк по радиусу диска 9 напротив кодовых дорожек. Размеры линз 19 не превышают ширины кодовых дорожек, причем каждой кодовой дорожке соответствует своя цветная линза.

Разделитель света по частоте (фиг.З) выполнен в виде призмы 20, разлагающей свет, подаваемый подводящим световодом 14 на частотные составляющие. Линза 21, установленная в держателе 6 между призмой 20 и подвижным диском 9, направляет свет определенной частоты на соответствующие кодовые дорожки.

Разделитель света по частоте (фиг.4) выполнен в виде дифракционной решетки 22, которая отклоняет

свет рачных длин волн, проходящий из световода 14 на различные углы. Линза 21 направляет свет определенной -частоты на соответствующие кодовые дорожки.

Устройство работает следующим образом.

От источника 15 света по световоду 14 свет попадает на разделитель 12, пройдя через который определенные длины волн попадают на соответствующие дорожки кодовой маски диска 9, и, пройдя через соответствующие активные участки, свет опре- дех;енных длин волн попадает в отводящий световод 13 и поступает в приемник 16 света, а с него в цифровом виде - в блок 17 обработки информации и блок 18 индикации. В исходном состоянии, когда корпус 1 устройства расположен вертикально, на диске 9 устанавливается нулевая кодовая комбинация. При отклонении корпуса

Iот вертикали в любом направлении рамка 5 под действием отвеса 7 ориентируется вместе с преобразователем угол-код в апсидальной плоскости, а кодовый диск 9 под действием отвеса

I1возвращается в исходное положение, поворачиваясь вокруг своей оси. Вместе с корпусом 1 отклоняются разделитель 12 и торец световода 13. Угол отклонения равен зенитному углу значение которого считывается с кодовой маски отводящим световодом 13.

Снабжение устройства сменными разделителями света по частоте повы- щает точность измерения, упрощает технологию изготовления устройства, а также уменьшает его габаритов, так как изготовление разделителя света намного проще и технологичнее, чем изготовление кодовой маски в прототипе, площадь которой превьштает размеры разделителя света в число раз, соответствующее числу дискретных значений измеряемого параметра.

Выполнение концентрично расположенных кодовых дорожек в виде про0

0

5

зрачных и непрозрачных участков значительно упрощает кодовую маску и открьшает щирокие возможности для различных вариантов ее изготовления, что позволяет получить датчики разного класса по точности для измерения угловых и линейно изменяющихся величин.

Формула изобретения

0

А. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что разделитель света по частоте выполнен в ви0 де дифракционной решетки.

0

5

Фиг.г

е,3

Фиг.