Датчик угла отклонения от вертикали Советский патент 1978 года по МПК E21B47/02 G01C1/00 

(54) ДАТЧИК УГЛА ОТКЛСИЕНИЯ ОТ ВЕРТИКАЛИ

430HHHX магнитных полей. Смена акоря не требует демонтажа датчика и не нарушает основного конструкторского принднпа его построения, что поаволает получить нуж ную зависимость велнчйны выходного сигналя от угаа отклонений, так как это зависит от формы поверхивсти якоря, которая в общем сязгчае йвпяется криволинейной. .

, Датчик работает следующим образом.

Обмотку пютаиня фе|ррозонда 1 подклю4afoT к генератору переменного Toicaj а катушку 4 электромагнита « к источнику иостоянного тока, Прн шэртйкаяыюм положешш датчика поа&ижный ПОЛЮСНОЕ нечняк 5 нахоянтея.точно в центр© 6 под феррозондом Составляющая магант НОГИ пола & йлоскостн сердечника ферро ;зонда, на которую он реагирует, практиче 58Ш равйа нулю дия напраБден $я чувствитеяьиветй феррозонда. ЭДО на концах выхоакмх обмоток равна нулю.

При отклонении датчика от ртякалн на векотррый угол подвнжныЗ полюсный йако енник перемещается в новое положенное, ори STOM нарушается симметрия магйМигого ПОЛИ, по1авляется компонента мвг нйтного йрлй, лежащего в плоскости свр« яечника феррозонда, которую можно р0зло жить на составяя1Сйние по направлениям чувствительностн феррозонаа. На концах вь{Хоян 1Х обмоток пойвляется ЭДС удвоенной частоты нитания феррозонда, ампл 1туда которой пропорциональна измеряемым компояентам поля, т. е. пропорциональна углу отклонения от вертикали.

Размещение катушки 4 питания электромагнита на сердечнике 3 непосредственно соединенном с коническим полюсным наконечником, позволяет уничтожить зазор между 1якорем 5 и корпусом 1,Таким

образом, поперечный размер датчика резко сокращается, к тому же, исчезает поток рассеивания с якоря на поверхность корпуса, что улучшает характеристику магнитного пэля и уменьшает потери катушки питания. Кроме того, выполнение якоря электромагштеа съемным позволяет получать различные зависимости величины выходного сигнала от угла отклонения. Так, например применяя в датчике якорь, поверхность которого имеет ВИЯ полусферы, располагая феррозонд в геометрическом центре движения подвижного полюсного наконечника и устанавливая острив конусного неподвижного наконечника непосредственно над феррозондом, получают синусоидальную зави

сим ость выходного сигнала от угла отклонения от вертикали. В случав замены ЯЕОря с полусферической поверхностью на якорь с поверхностью, вьтолненной как сёгмент шаровой поверхности больш,го ра«

диуса, расширение увеличивается, хотя при этом диапазон измеряемого угла сужается. А..если поверхность типа элемента элипсоида будет такой, что при увеличении угла отклонения от вертикали расстояние

между подвижным и неподвижным полюсными наконечниками сокращается, то можно получить и линейную зависимость величины выходного сигнала от угла отклонения.

ЙредлагаемыЙ датщш обеспечивает возможность геофизических измерений в скважинах малого диаметра, требуется меньше материала на его изготовление и меньше потребляемая его электромагнитом мощность, улучшаются и расишряются характеристики датчика, например, по качеству магнитного поля, по форме выходного Сигнала как функции угла отклонении.

Формула изобретенная

1. Датчик угла отклонения от вертикали, содержащий феррозонд, электромагнит с якорем и катушкой питания с сердечником, неподвижный полюсный наконечник, выполненный в виде конуса, и подвижный в виде шара, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения Точности намерения за счет улучшения характеристики магнитного поля электромагнита, катушка питания с сердечником электромагнита установтюна на основании конуса полюсного

наконечника вдоль его оси.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а юд и и с я тем, что якорь электромагнита

выполнен съемным.

Истс чники информадий, принятые во внн««

мание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 492649, кл. Е 21 В 47/02, 1974.2.Авторское свидетельство СССР. № 488915, кл. Е 21 В 47/02, 1974.