Датчик углов наклона Советский патент 1977 года по МПК G01C9/06 

(54) ДАТЧИК УГЛОВ НАКЛОНА

щие пьсзопластины 5. С противоположной стороны ампулы размещена принимающая пьезопластина 6. При работе датчи.к включается в схему дмста.нцнонной регистрации отклонения (фиг, 2), содержащую генератор ударного возбуждения 7, соединенный кабелем 8 с излучающими пьезопластинами, кабель 9, соединяющий принимающую пьезопластину со вхс-да.ми усилителя 10, осциллограф /1/.

Датчлк работает следующем образом.

Генератор ударного возбужденця 7 вырабатывает высоковольтный имну.чьс, который по кабелю 8 поступает Tia излучающие иьезопластины 5, цреобр азующие его в ультразвуковые Колебания. Колебанця через звукопроводы 4 и ампулу / поступают на приемную ггьезопластину 6, которая преобразует воспринимаемые колебания в напряжсния синусоидальной формы. Далее по кабелю 9 преобразованный сигнал поступает на вход усилителя 10 и фиксируется осциллографом //, развертка которого запускается имцульсом еиихронизации, цостуиающим с генератора 7.

При горизонтальном положении ампулы / пузырек 3 находится в центре ампулы под центральным звукопроводом 4 и поглощает практически всю энергию ультр.азвуа ;овых колебаний, поступающих по этому звукопроводу. На экране осциллографа проладает импульс, соответствующий центральному звукоп ров од у.

При наклоне ампулы пузььрек смещается относительно центра ампулы и попадает под один из следующих звукоороводов, а на экране осциллографа появляется импульс, соответствующий ультразвуковым колебаниям, поступающим по центральному звукопроводу, И пропадает импульс, соответствующий TOiMy звукоп-роводу, под которым расноложен пузырек. Таким |0бразом, по отсутствию сигнала от одной из пьезопластин определяется величина отклонения объекта от вертикали. Азимутальный угол отклонения объекта определяется углом, на который нужно повернуть датчик относительно его вертикальной оси

до со-вмеще}ШЯ воздущного пузырька с одним из звуконроводов. Для измерения отклонения скважины от вертикали датчик размещают внутри бурильной щтанги над режуо им инструмоггом с возможностью вращения вокруг вертикальной оои.

Точность лЗМерения угла отклонения определяется радиусом сферы а,мпулы, диаметром пузырька, количеством излучающих пьезопластин и со1ставляет для предлагаемого датчика несколько угловых секунд. Узконаправленность ультразвукового луча достигается соответствующим выбором диаметра и толщины излучающих пьезопластин.

Формула изобретения

1.Датчик углов наклона, содержащий ампулу цилиндрической формы со сферической

верхней поверхностью, заполненную жидкостью с иузырьком, источник И преобразователь сигнала, расположенные по разные стороны ампулы, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и надежности в

условиях запыленности и вибрации, в нем преобразователь выполнен в виде звукопроводов различной высоты, на торцовых поверхностях которых в одном направлении от вертикальной оси ампулы со стороны ее сферической поверхности расположены излучающие пьезопластины, а на противоположной стороне а.мпулы установлена принимающая сигналы пьезоплаетина.

2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что звукопроводы выполнены в в,иде концентричных цилиндров.

.Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе изобрстеиия:

1.Авторское свидетельство

СССР 356656, кл. Е 21 В 47/022, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР Л 194335, кл. С 01 С 9/06, 24.07.75.

3. АвторскоесвидетельствоСССР

№ 325487, .кл. С 01 С 9/06, 24.07.70-прототип.

f-iUH-f-™H