ГЛУБИННЫЙ ДИСТАНЦИОННЫЙ МАНОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01L9/16 

1

Изобретение относится к области нефтегазового приборостроения.

Известные глубинные дистанциониые манаметры, содержащие глубииный онаряд, кабельную линию связи и вторичную апларатуру, имеют ;сложную наземную вторичную аппаратуру И недО|Стат10Ч|НО надежный первичный преоб|разователь, размещенный в глубинном снаряде.

Кроме того, из-за наличия больщого диаметра глубинного снаряда область применения таких манометров ограничена.

Цель изобретения - упрощение конструкции, ловыщение надеж ностн и расширение области применения глубвннаго диСтанционного манометра, выполненного с малнитоупругнм чув1СТ1Вительны1м элементом, включенным в кюЛебательный «онтур автогенератора.

Это достигается тем, что в манометре, у которого чувствительный элемент выполнен в виде цилиииричеокой ферритосой трубы с герметизированной внутренней нолостью, контур, включенный в коллекторную день транзистора автогенератора, через броню кабеля линии связи подключен к одному полюсу источника питания вторичной аппаратуры, а эмиттерная цепь транзи1СТ1Ора автогенератора через жилу кабеля и дроссель, устан0|вленный во вторичной аппаратуре, цоаключвна к другому полюсу источника питания наземной аппаратуры.

Входной каскад наземной аппаратуры выполнен в виде эмиттерного повторителя, базовая цепь которого подключена к дросселю со стороны подключения кабеля линнн связи.

На фиг. 1 показан глубинный снаряд манометра; на фиг. 2 - электрическая схема глубинного манометра с липшей связи и вторичной аппаратурой.

В корпусе / глубинного снаряда мапометра размещены датчик 2 давления с Манитоупругим чувствительным элементом, вьшолпениым в виде .цилиндрической ферритовой трубы с гер метизированной внут|ренпей полостью, плата 3, на которой собрана схема автогенератора 4, щтепсельный разъем 5, проходной изолятор 6 и центральная жила 7 одножильного каротажного кабеля с броней 8.

На фиг. 2 показана электрическая схема автогенератора 4, собранного на транзнсторе Г), в колебательный контур которого включена первичная обмотка индуктивностн L датчика давления,и электрическая схема вторичной наземной аппа)ратуры 9 и ее соединение с автогенератором 4 кабельной линией связи.

Вторичная аппаратура содержит змиттерный новторитель 10, усилитель 11, триггер 12 со счетным входом, двухтактную ступень 13 уареднения, схему 14 ко1мпенсац|ии нулевОГо сигнала и регистрирующий прибор 15.

Колебательный кантур LC, включенный в

коллектор«}.Ю цель тран31 ст0ра TI автогенератора, через б|р01ню 1кабеля линии связи подключен к общей плю:0овой точке источйика питания вторичпон ainnaipaTVipbi. Эмиттерная цепь транзистора TI алтогенератора через жплу кабеля и дроссель 16, уста новлен-ный во вторичной аппаратуре, гюясое.дЦ|Иена к минусовой точке источ«Л1Ка питания.

ВхОЛ.:ной аскад наземашй аппаратуры выполнен В вп1де э.гиттерного поптарителя 10. Базовая цепь его тра-нзистора Гз подключена к дросселю 16 со сто1ро«ы подключенчш кабеля линии св,язи (жилы 7). Такое включение дросселя 16 позволяет простым средствамн выделить снпнал, несуп ий инфор-мацию об кзгмеряемом да1вленп11, из -питающей линии.

Глубинный дистанционный монометр работает следующим образом.

Глубинный снаряд погр}жается « среду. Давление среды через окна в части корпуса дейст1в ет на внеЩНЮЮ боко1вую поверхность датчика 2, .вызывая появление iMexaнических .на;пряжений в ферритавом сердечиике. В результате механических на-пряжаний .яется магнитн ая проницаемость ферритового сердечника и, следовательно, индуктивпость датчика. Пе рвичиая обмотка датчика включена в колебательный контур автогенератора, вторичная обмотка используется для обеспечения возбуждения генератора за счет обратной овязл.

Автогенератор собран на кремниевом транзисторе TI и в качестве напрузки содержит параллельный колебательный контур LC. При действии давлеашя па датчик из.Меняется его И1ндукти|вность L, а следовательно, и частота ко л еб ан и и авто ген ер атор а.

Питание автогенератора осуществляется по одножильному каротажному кабелю с поверхности от стабилизированного псточника постоянного тока (на схеме не показан). Вторым проводом является броня 8 кабеля. Один из питающих пр01Водов подключен к источник у питания через дроссель (фильтр) 16, сопротивление которого по постоянноМу току ничтожно мало, а для высокочаСтотных колебаний автогенератора очень велико.

Высокочастотные колебания через конденсатор J7 связи подаются на базу эмиттерного повто1рнтеля, собранного на транзисторе Т. Коллектор транзистора TZ подключен к источнику до дросселя 16, поэтому на сопротивлении, включеппом в эмиттар транзистора Т-2, возникают импульсы постоянного тока с частотой, определяемой частотой автогенератора. Эти и.Мп льсы у|Силиваются усилителем // и через дифференцирующую цепочку правляют работой триггера 12 со счетным входом, который преобразует входные имп)льсы произвольной формы в пряимоугольные имлульсы, управляющие двухтактной -ступенью 13 усреднения. Среднее значение падени.я напрял ения на резисторе н пропорционально ч:астоте автогенератора, т. е. давлению на датчик 2. Так как при атмосферном давлении, действующем на датчик, частота генератора не равна нулю, то ИМеется cxeiMa М момпенсации нулевого сигнала ПО постоянному току.

1а1ПряЖение комненса|Ции, снимаемое с части резистора , включено встречно падению напряжения на резисторе . При атмосферном давлении на датчик 2 перемещенном движка резистора кои осущест,вляет|Ся

компенсация нулевого сигнала, по Д01стижвнии которой ток через резистор вх равен нулю. При увеличении давления на датчик через резистор Rtsx протекает ток. Падение напряжения па резисторе подается на вход репистрирующепо прибора J5, в качест1ве которого используется электроиный потенциометр, например ПСМ.

Манометр обладает больщой чу1В|Стоительностью, достаточной надежностью и щироквм

диапазоном измеряемых давле1ний (от О до 1200 кг/см). Температзрная попрещность его в Диапазоне температур минус 70 - плюс 120°С не превыщает 1%. Благодаря наличию мапнитоунрзгого датчика давления с малым

диа1метром цилиндрической ферритовой трубы диаметр гл бинного снаряда манометра может быть даваден до 19 мм при сооФветствующей длине 1200 мм, что позволяет расщирить область применения манометра.

Манометр может быть применен для дистанционного измерения да1вления жидких, газообразных, сыпучих, твердеющих и твердых сред в условиях, где применение известных дистанционных гл бинных манометров невозможно, Б частностей ири иЗМерен-ии давления в зацемент1нрован ой расщиряющимся тампонажным материалом части заколонного пространства оквал ины, при дистанционном измаренип давления, возникающего при замерзаниИ воды в -слО:НИях апра-ннченной деформации, давлбшгя, возникающего в горньгх массивах при кристаллизации, рекристаллизацин, усыхании или других тгроцессах, связанных с изменением объема пород в условиях наличия

связей, препятствующих деформациям среды и т. п.

предмет изобретения

Глубинный дистан1ционный манометр, содаржащий размещенный в глубинном снаряде датчик давления с маРНитоупругим чувствительным элементом, выполненным, например, в виде цилиндрической ферритовой трубы с

герметизированной внутренней полостью, включенный в колебательный контур автогенератора, кабельную линию связи и вторичную наземнхю аппа-ратуру, отличающийся там, что, с целью упрощения конструкции, повыщения надежности и распшрсния области применения, в нем контур, включенный в коллекторную цепь транзистора автогенерато/ра, через броню кабеля лянии связи подключен к одному полюсу источника питания вторичной аппаратуры, а эмиттарная цепь транзистора автогенератора через жилу .кабеля и дроссель, установлениый во вторичной алпаратуре, подключена к другому полюсу источйика питания наземной аппаратуры, причем входной каскад

наземиой аппаратуры выполнен в виде эмиттериого повторителя, базовая цепь которого подключена к дросселю со стороны подключения кабеля линии связи.