Автоматический анализатор работы скважины Советский патент 1962 года по МПК E21B47/06 G01L3/10 

Известны автоматические анализаторы работы скважины, предназначенные для отключения электродвигателя нри аварийных режимах работы оборудования скважины, работающие по принципу ваттметрографического анализа.

Описываемый автоматический анализатор отличается от известных тем, что он выполнен со статическим преобразователем мощности и устройством на полупроводниковых триодах, автоматически анализирующими ностунающи1 сигнал и дающими команду на отклЮЧение в случае его отклонения от заданной величины. Это упрощает конструкцию и позволяет производить непрерывный анализ.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема автоматического анализатора; на фиг. 2 - блок-схе.ма.

Анализатор работы собран на девяти кристаллических триодах типа ПП, П13А и П4А. Основными узлами анализатора являются: статический преобразователь / мощности (см. фиг. 2), избирательные цепочки (каскады) на триодах ПП, ПП, /7Яз, ПП и ПП (2, 3 п 4 на фиг. 2), усилительные каскады на триодах Я/7б, ПП, ПП (5 на фиг. 2), работающие в режиме переключения и управляющие триодом ППд (6 на фиг. 2), блок 7 нитання. Анализатор работы обеспечивает отключение электродвигателя станка качалки при наличии положительной или отрицательной MOUIHOCTH вьппе заданной абсолютной величин з1, а также при отсутствии колебаний мощности или снижении их амплитуды.

.Анализатор работает следующим образом.

Каскады на триодах ЯЯ, ЯЯс, ЯЯу, ЯЯв и ЯЯд представляют собой усилитель мощности, работающий в релейном режиме. При подаче на вход этого усилителя (база триода ПП) положительного напряжения от преобразователя 1 мощности триод ЯЯд отпирается и на вы№ 148556- 2 ходе схемы напряжение становится равным нулю. При подаче па базу триода ЯЯб отрицательного напряжения триод ЯЯд запирается и на выходе схемы появляется напряжение. Для повышения надежности работы на базу каждого триода подается при их запирании положительное напряжение относительно эмиттера- Для этой цели применены сопротивления Кчг, 24, , 28 и и отдельный выпрямитель на 1,5 вольта, состоящий из сопротивлений . Rzz и конденсатора С. Применение выпрямителя вызва-но тем, что в отсутствие сигнала на выходе напряжение должно равняться нулю. Каскады на триодах ЯЯз-ЯЯд собраны по схеме с общим эмитером. Каскад па триоде nrif. представляет собой эмитерный повторитель.

Допустим, что триод ЯЯз открыт (соответствует нормальной работе станка качалки), тогда на его коллекторе напряжение будет равно нулю.

Предположим, что с движка потенциометра Riz снимается некоторое отрицательное напряжение, а с движка потенциометра некоторое положительное напряжение. Допустим также, что напряжение на выходе равно нулю. В этом случае триод ЯЯ4 открыт напряжением, поступающим с потенциометра и папряжение на его коллекторе равно нулю. Триод ЯЯ5 при этом заперт, а на выходе напряжение огсутствует.

Допустим, что на вход подается отрицательное напряжение. Заметим, что это напряжение может только увеличить минус на базе триода ЯЯ4 и не может изменить его состояние, поскольку он открыт уже при нуле на входе. Если отрицательное напряжение на входе по абсолютной величине меньше полол ительного напряжения, снимаемого с потенциометра триод ПП будет заперт, как и при нуле на входе. Если напряжение на входе превысит напряжение, снимаемое с потенциометра , то триод ЯЯз откроется и на выходе появится напряжение, что вызовет срабатывание защиты. С помощью потенциометра , таким образом, устанавливается порог срабатывания защиты по на входе.

Допустим, что на вход подается положительное напряжение. Оно попадает на базу триода ЯЯз и запирает его более сильно, чем он был заперт при нуле на входе. Если напряжение на входе превысит напряжение, снимаемое с потенциометра , то триод ЯЯ запирается и на коллекторе триода ЯЯ4 появляется отрицательное напряжение. Параметры ЕЬ1бира Отся так, что это папряжение приведет к открыванию триода ЯЯб при максимально возможном положительном напряжении, на входе и при максимально возможном положительном напряжении, снимаемом с потенциометра RZ&. При запирании триода ЯЯ4 па выходе появляется напряжение и срабатывает . С помощью потенциометра , таким образом, устанавливается порог срабатывания зашиты по плюсу па входе.

Рассмотрим работу триодов ЯЯ,, ЯЯ2 и ЯЯз. Предположим, что контакт РО замкнут и на вход не подается никакого напряжения (что будет соответствовать включенному состоянию качалки). При этом напряжение па эмиттере триода ЯЯ2 равно пулю (ЯЯ2 - эмиттерный повторитель). Триод ЯЯз открыт отрицательны.м напряжением, поступающим с делителя потенциометров и j ioНапряжение па коллекторе триода ЯЯз равно нулю. При этом на выходе напряжение отсутствует и защита не работает. При включении станка качалки контакт РО размыкается и на конденсаторе С начинает возрастать положительное напряжение. Если станок после включения

не работает, то напряжение на конденсаторе Со и на выходе эмиттерного повторителя (триода) ПП возрастает до тех нор, пока триод ЯЯз не запрется и на его коллекторе не появится большое отрицательное напряжение, которое откроет триод ПП и вызовет срабатывание защиты, после чего станок отключается.

Если после размыкания контакта РО начинается нормальная работа станка-качалки, на вход посгупает пе;)еменное напряжение сложно формы. Это напряжение через конденсатор С; поступает па вход триода /7Я| и открывает его на некоторые доли периода. Этого достаточно, чтобь конденсатор С периодически разряжался через триод ЯЯ|. Напряжение на конденсаторе GZ ввиду этого не .может вырасти до величины, необходимой для того, чтобы сработала защита.

С помощью потенпиометра устанавливается запирающее напряжение на базе триода /7Я,. Регулируя это напряжение, можно добиться срабатывания защиты не при полном исчезновении колебаний па входе, а при снижении их ниже определенной величины по амплитуде, равной порогу запирания триода ПП и соответствующей определенному проскальзыванию текстропов в шкивах.

Автоматический анализатор работы может быть применен при наличии на промысле системы телемеханики и при отсутствии ее.

Предмет изобретения

Автоматический анализатор работы скважины, предназначенны для отключения электродвигателя при аварийных режимах работы оборудования скважины, работающий но принципу ваттметрографического анализа, отличающийся тем, что, с целью непрерывного анализа и упрощения конструкции, он вынолнен со статическим преобразователем мощности и устройством па полупроводниковьгх триодах, автоматччески анализирующими поступающий сигнал и дающими команду на отключение в случае его отклонения от заданной величины.

- 3 148556

Редактор А. И. Дышельман Техред Г. Е. Болотова Корректор И. А. Шпынева

Подп. к печ. 9.VII-62 г.Формат бум. 70х108/1бОбъем 0,35 изд. л.

. 7б.)3Тираж 1000Цена 4 кои.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.

Составитель Я. Н. Хелфин