Устройство для автоматической регистрации уровня жидкости в скважине Советский патент 1980 года по МПК E21B47/04 G01F23/00 

Изобретение относится к устройствам для измерения и регистрации уровня жидкости, например для регистрации уровня подземных вод в скважинах.

Известно устройство для отметки глубин при исследовании скважин, в котором измерение осуилествляется путем считывания магнитных меток, заранее нанесен.чых через определенные интервалы на протяженный мерный элемент 1 j.

Известен также уровнемер, в котором магнитные метки нанесены на гибкую стальную проволоку, связывающую поплавок, перемещающийся при изменении уровня жидкости, с мерным барабаном. Считывание меток при перемещении проволок производится .магнитными головками, сдвинутыми одна относительно другой на величину П/2 для фиксирования направления изменения уровня. Магнитная головка преобразует магнитную запись с проволоки в электрические импульсы, которые поступают в устройство отсчета уровня. Для перемещения проволоки при изменении уровня на поплавке установлен привод 2.

В этом устройстве происходит искажение записанного сигнала по встрече и трении носителя информации (стальной проволоки) с (Ьерромагнитны.ми материалами, например с гр бкой обсаженной скважины. Установка пр1;вода на поплавке увеличивает вес и размеры последнего и не дает возможности приме1:ять этот уровнемер в гидрогеологических скважинах.

Известны уровнемеры, содержащие поплавок с магнитом, перемещающийся при изменении уровня жидкости вдоль вертикального стержня. Стережнь выполнен в виде трубы из немагнитного материала, в которой размещен преобразователь в виде электрической схемы с контактами, которые зйлчыкает магнит поплавка 3.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматической регистрации уровня жидкости в скважине, содержащее мерный эле.мент из ферромагнитного материала, охваченный магнитными головка.ми, размещенными на Hon.iaBKe, который установлен с

возможностью перемещения вдоль мерного элемента, и электронный блок 4.

Известное устройство не фиксирует направление изменения уровня жидкости, а только величину этого изменения, что делает невозможным получение картины; изменений уровня за какой-либо период времени. В то же время требования, предъявляемые к материалу стержня, усложняют конструкцию прибора и повышают стоимость его изготовления.

Известные устройства не рассчитаны на регистрацию и хранение информации в течение длительного периода времени. Имеющиеся в них блоки отсчета уровня фиксируют только мгновенные значения этой величины в данный момент времени.

В подобных устройствах необходимо преобразование информации на .месте из.мерения. Так, для считывания импульсов при непосредственном наблюдении нужны усилитель, счетчик импульсов и индикатор. . измерения производятся в большом числе скважин, то каждая из них должна быть снабжена аналогичной аппаратурой.

Это уменьшает надежность устройства в целом и увеличивает затраты по эксплуатации, например, в скважинах, расположенных в труднодоступной местности.

Цель изобретения - повышение надежности регистрации и хранения информации об изменении уровня жидкости в течение длительного периода времени и уменьишние затрат по эксплуатации регистратора.

Поставленная цель достигается тем, что электронный блок установлен на поплавке и выполнен в виде последовательно соединен ных узла питания, реле времени и коммутатора переключения записываюпдих магнит ных головок.

Неподвижный стальной провод совмещает в себе функции линейной меры и носителя информации, вследствие чего отпадает необходимость в механических передатчиках движения с потребностью мощных энергетических источников энергии, что характерно для большинства регистраторов уровня жидкости. Стальной провод с маркированными магнитными метками обеспечивает надежное и долговечное хранение информации. Использование маркированных лагнигных меток, каждая из которых предсгаз.яет собой неповторяющееся сочетание разногюлярных импульсов, дает возможность простой расшифровки записанной информации и облегчает построение графиков и диаграмм изменения уровня жидкости.

Конструкция электронного блока, обладая малыми габаритами, позволяет периодически осуществлять замеры в течение

большого интервала времени при любог, изменении уровня в ту или другую сторону .

На чертеже изображена схема автоматического регистратора уровня жидкости.

Устройство состоит из стального проводи 1 с закрепленным на нем грузом 2, поплавка 3, на котором смонгиронань) ма; н--:гн;, rijЛОВКИ 4 и электронный блок, ;-JC;-:;-;:;;и ;/:;

узла питания 5, ре.ле ;фе ле11И 6 :; тора 7.

Закрепленный верлнид; концом

ста.пьноя провод находится в натяку ок остояяии иод действием груза 2. Бдо..11 (троиода действием изменения уровня водь; перемещается поплавок 3.

В заданный момен BpcKeiiH ре,;е ;;ремени 5 включает коммутатор , который нсрсдает импульс тока Ia магнитные голопхи 4, в каждый последуюш.ий момент времени в неповторяющейся комбинации, варьируя как полярность подаваемого напряжения, так и сочетание включж мых го.лозок. Таким образом, при В1;люцеиии гс/кяюи на стальной провод н&нссится и1р1чипоягишая магнитная метка.

Одну метку можно .мссчпь iisi i мм длины провода. Расшифровку зааис; моисно вести путем из /ерепия длинь. как.тин последующей метки от иерБОначал1.110Й.

Предложенный регистратор бля1 njap:.: введению неподвижного СтальпО ; п1:(.в качестве носител;; iJibopMhuj-in с-Г:. : ;;мнении уровня КИДКОС Ч; ;; (Х, iHiHсанной конструки,иги i iOK-iK)i-;-:;;ro бло -;:обеспечивает n;:v;i ,,-г ; ;:: -;i:.i::; : :;,; мацик в течение ч,пбс::. .1еоОходи:,к)ги г-р; мени и практи-ггскм алл неограЕ1И-е:пь:; гл бин. ПростоГл лОмструкнии i f};i |l) oбycлaвлиr al: смч) дси ези31; и : 1;к:г:)1н/НЗГОТОБЛСЬКИ;, :ОЗВ( . i:.i:..;- ,;

в тысячах CKiid-KHti ipii млни:,:.;;--.i :-:;). ;ах iia эке:;луа г:щи)().

Устройство л ля аьтолиг рации уровня жидкоеги содержащее McpHi ii е нитного материала, охва-; F 1оловками, размещенi:. торый установлен v во: щения вдоль мерного ;,:

НЫЙ блок, O7Vl /i 7rOi;4t-

повышения надежпосс:

нения информации ;;б

жидкости в течение ;vi-1Тг-льг Ого иепиодс

мени, электронный блок ста1 овлег: на

лавке и выполнен в виде последоватс.

соединенных узла питания, оелг вре

и коммутатора переключения записывающих

магнитных головок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 303424, кл. Е 21 В 47/04, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР 58713, кл. G 01 F 23/06, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР 190037, кл. G 01 F 23/28, 1952.

4.Авторское свидетельство СССР

290178, кл. G 01 F 23/26, 1963 (прототип).

4