Дистанционный магнитный бесконтактный датчик для исследования движения штанг в скважинах Советский патент 1949 года по МПК G01P3/54 

Предметом изобретения является .дистанционный магнитный бесконтактный датчик для исследования .движения штанг в скважинах.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что якорь выполнен в виде стального штока с винтовой нарезкой, движуш;егося совместно с TeMi участком штанги, движение которого исследуется вблизи иостоянного магнита, снабженного обмоткой и у которого расстояние между полюсами равно целому числу шагов нарезки якоря.

Такое устройство позволяет получить в обмотке магнита и зарегистрировать переменный ток с частотой пропорциональной скорости возвратно-поступательного движен 1я штанги, а также вычислить длину хода по числу периодов.

В качестве регистрирующей части измерителя применяется шлейфный осциллограф, получающий сигналы датчика, усиленные электронным усилителем.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2-примерное конструктивное выполнение; на фиг. 3-разрез по А-А.

Корпус датчика / представляет собой муфту, которая устанавливается на зксплоатационной колонне и имеет боковое утолщение, образующее с внутренней стороны карман для постоянного 2.

Якорь датч11ка изготовлен в виде штока с винтовой нарезкой и соединяется с колонной насосных штанг на такой же глубине, как и корпус датчика, с таким расчетом, чтобы при полном ходе якорь не выходил за пределы корпуса датчика /. С целью предотвращения перекоса якоря , на верхнем конце его установлен сделанный пз ленточных пружин направляющий фонарь 4.

Для запиггы от воздействия жидкости и песка карман корпуса после установки в нем постоянн:)го магнита заливается нефтестойкой резиной.

Якорь датчика изготовляется такого диаметра, чтобы зазор между наружньп диаметром его нарезки ч внутренним диаметром: корпуса датчика был бы по возможности наименьшим. В этом случае надобность в направляющем фонаре 4 отпадает.

Для свободного прохождения жидкости якорь делается в виде

123

полого плунжера и соединяется с колонной штанг при помощи клеток с окнами, служащими также для прохода жидкости. Датчик связывается с регистрирующей частью устройства при помощи одножильного кабеля 6. Обратным проводом служит колонна труб.

Магнитный поток постоянного магнита за.мыкается через зубчатый стальной якорь датчика. Так как расстояние между полюсами магнита сделано таким, чтобы между ними помещалось целое число шагов виНтовой нарезки якоря 3, то при движении последнего поток магнита будет попеременно замыкаться через впадины и выступы винтовой нарезки якоря. Полученные благодаря этому колебания магнитного потока вызывают в катушке 5 магнита возникновение переменной э.д.с., частота которой изменяется прямо пропорционально скорости движения штанг по отношению к постоянному магниту.

Эта э.д.с. после усиления на поверхности ламповым усилителем подается на регистрирующий частотомер. Наиболее целесообразным в данном случае является применение осциллографпческой записи, которая дает возможность фиксировать HJHрокий диапазон измеряемых частот. Обрабатывая полученную таким образом запись прибора по величине периода переменио э.д.с., можпо

судить ,0 скорости движения nJTBHr.

Истинную длину хода И1танг (или плунжера) можно определить по числу периодов за вре.мя полного хода.

Устройство в сочетании с другими существующим и измер ител ьн ыми приборами, в частности, с измерителем изменения пути движения полированного штока станка-качалки и с динамографом, может оказаться весьма полезным для установления характера работы глубокого насоса и насосных штанг в скважине.

Датчик устройства может быть установлен как над плунжером, так и на любой желаемой глубине.

Предмет изобретения

1.Дистанционный магнитный бесконтактньп датчик для исследования движения штанг глубокого насоса в скважинах, предусматривающий последующее усиление сигналов электронным усилителем, с целью регистрации их шлейфнь1м осциллографом, и состоящий из постоянного подковообразного магнита с обмоткой и движущегося якоря, отличающийся тем, что стальной якорь выполнен Б виде частка п танги, скорость которого подлежит измерению, и снабжен винтовой нарезкой, а расстояние между полюсами неподвижного магнита равно целому числу шагов нарезки якоря.

2.Форма выполнения датчика по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения перекоса якоря, в верхней его части установлен фонарь из ленточных пружин.

3.Фор.ма выполнения датчика поп.п. 1-2, отл и ч а ю П1 а я с я тем, что якорь выполнен пустотелым и снабжен по концам боковыми окнами для прохода жидкости.