Уровнемер Советский патент 1990 года по МПК E21B47/04 

1

(21)i kQk2 2/2k-QЗ

(22)05.04.88

(46) 23.10.90. Бюл. fi° 39

(71)Гидрогеологическая экспедиция Научно-производственного объединения Каэрудгеология

(72)В.В.Невзоров, К.Т.Токушев, К.Г.Тер-Погосов и Б.Ф.Киселёв

(53)622.241(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 682812, кл. G 01 F 23/12, 1976.

(54)УРОВНЕМЕР

(57)Изобретение относится к исследованию скважин. Цель - увеличение диапазона измерения и упрощение конструкции. Устройство содержит подвижно закрепленный на подвесе поплавок с датчиком температуры, преобразователь перемещения поплавка, измерительно- регистркрующий блок и блок питания. Преобразователь перемещения выполнен в виде направляющего ролика и измерительного колеса 14 с магнитами 15, Колесо 14 установлено между выступами 11 верхней пробки 10 поплавка на анкерах 16. Магнитоуправляемые контакты 13 установлены в глухих камерах, выполненных в выступах 11 со стороны внутренней полости поплавка. Устройство устанавливается в скважине на подвесе с. грузом. При колебаниях уровня вращается колесо 14„ Один из: контактов 13 предназначен для подсчета числа оборотов колеса 14, другой - для определения направления вращения. Устройство регистрирует изменение уровня и температуры в блоке, расположенном внутри пеплавка„ Применение устройства позволяет осуществить долговременный режим автоматической регистрации. 1 а.п. ф-лы, 3 ил.

сл

Изобретение относится к исследованию скважин. Цель - увеличение диапазона измерения и упрощение конструкции. Устройство содержит подвижно закрепленный на подвесе поплавок с датчиком температуры, преобразователь перемещения поплавка, измерительно-регистрирующий блок и блок питания. Преобразователь перемещения выполнен в виде направляющего ролика и измерительного колеса 14 с магнитами 15. Колесо 14 установлено между выступами 11 верхней пробки 10 поплавка на анкерах 16. Магнитоуправляемые контакты 13 установлены в глухих камерах, выполненных в выступах 11 со стороны внутренней полости поплавка. Устройство устанавливается в скважине на подвесе с грузом. При колебаниях уровня вращается колесо 14. Один из контактов 13 предназначен для подсчета числа оборотов колеса 14, другой - для определения направления вращения. Устройство регистрирует изменение уровня и температуры в блоке, расположенном внутри поплавка. Применение устройства позволяет осуществить долговременный режим автоматической регистрации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

BudA

;;

с

05

Фи,г.З

10

3 leoiasii

: Изобретение относится к средствам :исследования скважин и может быть использовано для измерения уровня и температуры в режимных гидрогеологических скважинах со статическим уровнем в пределах первых сотен метров.

Цель изобретения - увеличение диапазона измерения и упрощение конструкции,

: На фиг, 1 представлен уровнемер, ; установленный в скважине, общий вид; I на фиг, 2 - узел I на фиг. Т на фиг, 3 вид А на фиг, 2,

Уровнемер состоит из корпуса-поп- лавка 1, подвижно закрепленного на подвесе 2, Внутри корпуса 1 располо- ; жен измерительно-регистрирую1чий блок 3 с источником питания, Измеритель- но-регистрирующий блок 3 с помощью I центратора, состоящего из двух пру- , I жинных пластин 5 центрируется внутри i корпуса 1, На одной из пластин 5 зак- реплен датчик 6 температуры, В нижней

точностью до 1 см или контактный уровнемер с такой же точностью). Зн чение Ht уровня заносится в журнал (уровень установки), относиГельно уровня установки в течение длительн го времени устройство определяет приращение уровня (понижение или по вышение) , Затем уровнемер подключаю к источнику Ц питания и считывающем устройству (не показано), С помощью имеющихся на считывающем устройстве органов управления проверяется рабо тоспособность уровномера и произволе дится его установка,8 режим измерения и записи. За т ем от ключа ют считы вающее устройство, собирают уровнемер, заправляют гибкий подвес 2 (леску),, как показано на фиг. 1 и 2 Такая заправка подвеса 2 обеспечив ет минимальное паразитное трение о кинематические узлы и максимальны

обхват измерительного колеса 1

Трение на оси направляющего роли

20

оеплен датчик о темпера lypw, и пк1т,,ч-к, ,:„, ..- - .

части корпуса 1 расположена цилиндри- 25 ка 18 обусловлено в основном весом

о 1Q aatrnpnnfiHHOrO На КОНЦе Г

)r| Г-

ческая пробка 7 с роликом 8, Преоб , разователь 9 перемещения поплавка расположен в верхней цилиндрической прсзб- ке 10, В вертикальных выступах 11

груза 19, закрепленного на конце ги кого подвеса 2, В предложенном уров немере это трение практически сведе но к нулю, так как на направляющий

ке 10, В вертикальных выступал .i пи -% nj.-v, - .

пробки 11 выполнены глухие камеры 12, 30 РОЛИК 18 (при предлагаемом способе

.,мпаапар- агшясиги ПППВвСа Z) ЛеИСТВУЮТ ДВе

40

в которых закреплены магнитоуправляе- мые контакты 13. Измерительное колесо 14 с магнитами 15 закреплено на анкерах 1б между вертикальными выступами 11 с минимально возможным зазором. Подвес 2 выполнен, например,из капроновой лески диаметром 0,4-0,6 мм, которая закреплена у устья скважины 17, заправлена в виде восьмерки через направляющий ролик l8 и измерительное колесо 14, охватывает ролик 8 и прикреплена к грузу 19.

В зависимости от требуемой дискретности измерения изменений уровня определяется количество постоянных магнитов 15 в измерительном колесе 14 и его внутренний диаметр, а также количество магнитоуправляемых контактов 13- Например, при дискретности отсчета 10 мм и внутреннем диаметре колеса 14, равном 12,7 мм, необходимо четыре магнита 15 и два магнитоуправляемых контакта 13.

Устройство .работает следующим

образом.

Перед тем как опустить уровнемер в скважину определяют уровень воды с помощью простейшего уровнемера (хлопушка с размеченным шнуром с

IJ J Irirv f r

заправки подвеса 2) действуют две силы Р и Pj, равные весу груза 14 но направленные в противоположные стороны. На направляющий ролик 18 и измерительное колесо 14 действую только горизонтальные составляющи силы, направленной по линии, соеди няющей их оси, но имеющие противоп ложные знаки. Величина их равна ве груза 19, что и определяет основну часть сил трения. Трение подвеса 2 о боковые щечки измерительного кол са 14 исключается, так как направл щий желоб направляющего ролика 18 45 3- раза меньше по ширине осевого желоба измерительного колеса 14. Собранный уровнемер опускают в скв жину 17. Момент установки прибора на уровень отмечается резким сниже нием нагрузки на подвес 2, так ка прибор остается на плаву, а подве 2 нагружает груз 19 (вес прибора тавляет 1,3 кг, а вес груза 100 - 200 г). Опускают подвес 2 еще на так как диапазон измерения измене уровня i5 м. После этого закрепля конец подвеса 2 у устья скважины При колебаниях уровня уровнемер т же колеблется, при этом измерител

55

0

точностью до 1 см или контактный уровнемер с такой же точностью). Значение Ht уровня заносится в журнал (уровень установки), относиГельно уровня установки в течение длительного времени устройство определяет приращение уровня (понижение или повышение) , Затем уровнемер подключают к источнику Ц питания и считывающему устройству (не показано), С помощью имеющихся на считывающем устройстве органов управления проверяется работоспособность уровномера и произволе дится его установка,8 режим измерения и записи. За т ем от ключа ют считывающее устройство, собирают уровнемер, заправляют гибкий подвес 2 (леску),, как показано на фиг. 1 и 2, Такая заправка подвеса 2 обеспечивает минимальное паразитное трение о кинематические узлы и максимальный

обхват измерительного колеса 1

Трение на оси направляющего роли20

,:„, ..- - .

25 ка 18 обусловлено в основном весом

ка 18 обусловлено в основном весом

1Q aatrnpnnfiHHOrO На КОНЦе Г

груза 19, закрепленного на конце гибкого подвеса 2, В предложенном уровнемере это трение практически сведено к нулю, так как на направляющий

пи -% nj.-v, - .

РОЛИК 18 (при предлагаемом способе

0 РОЛИК 18 (при предлагаемом способе

агшясиги ПППВвСа Z) ЛеИСТВУЮТ ДВе

0

IJ J Irirv f r

заправки подвеса 2) действуют две силы Р и Pj, равные весу груза 14, но направленные в противоположные стороны. На направляющий ролик 18 и измерительное колесо 14 действуют только горизонтальные составляющие силы, направленной по линии, соединяющей их оси, но имеющие противоположные знаки. Величина их равна весу груза 19, что и определяет основную часть сил трения. Трение подвеса 2 о боковые щечки измерительного колеса 14 исключается, так как направляющий желоб направляющего ролика 18 в 45 3- раза меньше по ширине осевого желоба измерительного колеса 14. Собранный уровнемер опускают в скважину 17. Момент установки прибора на уровень отмечается резким снижением нагрузки на подвес 2, так как прибор остается на плаву, а подвес 2 нагружает груз 19 (вес прибора составляет 1,3 кг, а вес груза 100 - 200 г). Опускают подвес 2 еще на 5 м так как диапазон измерения изменения уровня i5 м. После этого закрепляют конец подвеса 2 у устья скважины 17. При колебаниях уровня уровнемер также колеблется, при этом измеритель55

51

ное колесо lA вращается в ту или иную сторону в зависимости от того, как изменяется уровень (повышается или понижается). Один из магнитоуп- равляемых контактов 13 является счетным, а другой определяет направление счета (сложение или вычитание). Измерительно-регистрирующий блок 3 включает электронные счетчики, преобразователи перемещения и температуры, блок.управления с кварцевым генератором и накопитель (не показаны) . Накопитель выполнен на основе твердотельной памяти. Емкость памяти позволяет накопить 32 восьмиразрядных числа, а именно: два разряда (0-99) - порядковый номер измерения, три разряда температуры (0-99, 9 С) и три разряда приращения глубины ( м). Цикличность измерения задается блоком управления и может колебаться от нескольких минут до нескольких суток. При цикличности из .мерений,равной трем суткам (наиболее часто встречающаяся при режимных гидрогеологических измерениях), емкости исто -1ика питания достаточно для трехмесячного цикла работы устройства в автоматическом режиме, формула изобретения 1. Уровнемер, содержащий подвижно закрепленный на подвесе п 5плавок с

-

датчиком температуры, преобразователь перемещения поплавка, включающий по меньшей мере два магнитоуправляемых контакта, измерительное колесо с

осью и постоянными магнитами и направляющий ролик, измерительно -регистрирующий блок, блок питания, отличающийся тем, что, с целью ,Q .увеличения диапазона измерения и .упрощения конструкции, верхняя часть поплавка выполнена в виде цилиндрической пробки с двумя поперечными выступами, параллельными продольной оси 15 поплавка, при этом внутри поперечных выступов со стороны внутренней полости поплавка выполнены глухие камеры, в которых установлены магнитоуправ- ляемые контакты, измерительное коле- 20 со с постоянными магнитами установлено на оси между поперечными выступами с возможностью взаимодействия с магнитоуправляемыми контактами, а измерительно-регистрирующий блок и . 25 блок питания установлены во внутренней полости поплавка.

гэ

Редактор С.Патрушева

Фиг,1

Составитель А.Рыбаков Техрел М.Дидык

Корректор М.Шароши