Датчик ориентации Советский патент 1979 года по МПК E21B47/02 

I

Изобретение относится к магнитным компасам и может найти применение в тех областях приборостроения, где требуется ориентировка положения объекта относительно магнитного меридиана, например промысловая геофизика, а также в устройстве, с помощью которого осуществляется ориентировка по сторонам света скважинного прибора акустического видеокаротажа.

Известны датчики ориентации с маг- ниточувствитепьным элементом, в которых для удержания магнитной системы в горизонтальной плоскости, картушка датчика подвешивается при помощи карданова подвеса ij

Известен датчик, содержащий магнитную систему, поплавок, предназначенный для взвешивания подвижной системы с целью разгрузки опоры, и считывающая система. Корпус датчика заполнен жидкостью и подвешен на кардановом подвесе. Для амортизации датчика применяется пружинная подвеска всей заполненной жидкостью системы 2 .

Недостаток известных датчиков заключается в том, что различные удары и вибрации, которые испытывает прибор пр проведении иэмерений в процессе движеHijS, через опоры передаются на магнитную систему, выводят ее из равновесия, создают дополнительные погрешности, а иногда приводят к ее поломке.

Целью изобретения является повышение вибропрочности и ударОпрочности датчика ориентации, работающего при движении прибора.

Для этого полость заполнена двумя несмешивающимнся жидкостями, причем на уровне раздела жидкостей установлено кольцо, связанное с поплавком посредством мембран.

На чертеже показан пр едлат аемый датчик, общий вид.

Подвижная систем, датчика - картушка состоит из одной или нескольких пар постоянных магнитов 1, отражателя 2 н поплавка 3, закрепленных на диске 4, Картушка опирается подпятником 5 на керн 6, укрепленный в колонке 7. Колонка 7 укреплена на поплавке 8 мембраны. Внутренняя полость датчика заполнена двумя несмешивающимися жидкостями с различным удельным весом, например гли церином и трансформаторным маслом Поплавок 8 плавает на уровне 1-1 раздела жидкостей и центрируется по оси датчика при помощи резиновой мембраны с гофром 9. Наружные края мембраны прикреплены к кольцу 10, плавающему на уровне раздела жидкостей внутри сферической ллоскости во вкладыше 11, который также плавает на уровне 1-1, Положение магнитной системы фи :cируется при помощи бесконтактной считывающей системы 12, например окустическ.ой, с преобразователем 13, Полость, где вращается считывающая система, отД€шена от полости магниточувствительной системы звукопроврачной диафрагмой Компенсатор 15 предназначен для ком пенсации изменения объема жидкости при воздействии на прибор температуры и дав ления. Вес и объем поплавка 8 вместе с маг нитной системой, а также кольцо 10 рассчитываются таким обраэом, чтобы они тонули в жидкости с меньшим удельным весом и всплывали в. жидкости с большим удельным весом, В этом случае поплавок 8 и кольцо 10 плавают на уровне 1-1.ра8дела жидкостей. Плавучесть вкладыша 11 рассчитывается таким образом, что экваториальная плоскость сферы совпадает с плоскостью раздела жидкостей. Жидкость с меньшим удельным весом предназначена для взвешивания подвижной системы датчика при помощи поплавка 3 с целью разгрузки керна 6. Жидкость с большим удельным весом предназначена для фиксапии ее в верти™ калькой плоскости амортизации при различных ударах пибрациях,. При вертикальном положении оси Д 1Тчика уровень раздела 1-1 жидкостей устанавливается горизонтальным и на поверхности его плавают поплавок 8 с маг ниточувствительной системой, кольцо 10 и вкладыш 11, Резиновая мембрана осуществляет центровку поплавка 8. Магнито чувствительная система устанавливается в плоскости магнитного меридиана, а tro- ложение ее фокусируется при помощи вра щакшей системы 1 с преобразователем 13, Считывание осущест-вляется эхо-методОдМ: преобразователь 13 излучает ув К.ИМ пучком импульсы упругих колебаний, которые при вращении считывающей системы 12 обегают по окружности верхнюю поверхность магниточувствительной системы. Зта поверхность покрыта поглощающим материалом, например резиной поэтому отражение происходит только от отражателя 2, положение которого определяется напраштеиием магнитного меридиана. Вибрации и ударЬ, которые испытывает корпус датчика при движении прибора, будет передаваться к магнитной системе через толстый слой жидкостей, заполняющих внутреннюю полость прибора - глицерин и трансформатор1юе масло, и гасится за счет Их внутренней вязкости. Для того, чтобы удары и вибрации, которые могут передаться кольцу 10 при его непосредственном касании В1шадыща 11 и корпуса датчика, не могли, распространяясь по мембране, досшгнуть магниточувствительной системы, мембрана снабжена гофром, который гасит эти колебания. Плавучесть вкладыша 11 обеспечивает постоянное совпадение экваториальной плоскости сферы и плоскости раздела жидкостей при колебаниях последней, что будет иметь место при изменении температуры и давления окружающей среды Формула изобретения Датчик ориентации, содерлшщи}; корпус с внутренней полостькз, заполненной жидкостью, внутри которой размещены картущка на опоре, укрепленная на поплавке, и считывающая система, отличающийся тем, 4TOs с целью повышения вибропрочности и ударопрочнссти, полость заполнена двумя несмешивающимися жидкостями, причем на уровне раздела жидкостей устагшвлено копьцо, связанное с поплавком посредством мембран, Источники информации, принятые во внимание; при экспертизе 1,Горенштейн И„ А,, Шульман И А„, Сафарен А. С, Инерциг;шьная навигация. ,М., Советское радио, 1962, с, 155. 2.Браславский Д« А, Приборы и датчики летательных аппаратов М., Машиностроение, 1970, с, 269.

Транс(рормол7о/}ное нас/70