Устройство для определения зенитного и визирного угла в скважине Советский патент 1982 года по МПК E21B47/22 

( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕНИТНОГО И ВИЗИРНОГО УГЛА В СКВАЖИНЕ Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано дд огфеделения зенитного угла скважины и Визирного угла в процессе движения изме рительного аппарата по скважине. Известно устройство для определения зенитного и визирного углов, содержащее один или два маятниковых прибора, представляющих собой маятник, подвешенный на двухстепенный карданный подвес, на осях вращения которого установлены элек рические преобразователи поворота Llj Однако данное устройство обладйё недостаточной точностью из-за моментов сил сухого трения в опорах подвеса и слабого демпфирования рамок жидкостью, исключая использование .данных устройств для измерений при движении. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является прео разователь зенитного и визирного углов, содержащий корпус, заполненный вязкой жидкостыо, два поплавка-маятника с экоцентричными грузами и электрическими преобразователями углов поворота, связанные с штепсельным разъемом I2J. Однако в известной конструкции обя за теле н токопередающий узел на наружной рамке, обеспечивающий неограниченный угол поворота. Это бесконтактный съемник, усложняющий конструкцию уст ройства, или контактная скользящая токопередача, момент сил сухого трения в которой снижает точность измерения, особенно при малых зенитных углах. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышения точности. Указанная цель достигается тем, что поплавкич шя-ЕНИки выполнены в виде пустотелых цилиндров, внутри которьхх устаноЕиены связанные консольно с корпуссфл электрические преобразователи, причем цилиндры консольно закреплены на оси ротора преобразователей. При этом корпус цилиндра вьтолнен с боковыми срезами. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1. В корпусе 1 устройства на некотором расстоянии друг от прута выполнены две цилиндрических полости 2 и 3, оси симметрии которых взаимно перпендикулярны. В полостях расположены два совершенно одинаковых маятника-поплавка 4 и 5. Бачок 6 поплавка выполнен в виде пустотелого цилиндра Е-образной формы с боковыми срезами. Внутри его уста новлен груз 7, изготовленный в виде сектора. Бачок б поплавка и груз 7 образуют поплавок- ятник, тщательно ура& новешенный в жидкости, заполняющей кор пус устройства, по плавучести и дифференту. Поплавок консольно прикреплен к оси 8 9 бесконтактного трансформаторного преобразователя 10 угла пово рота, статор 11 которого закреплен в корпусе 12. Корпус 12 преобразователя 1О неподвижно закреплен в корпусе 1 устройства. Поплавок-маятник4 поворачивается совместно с осью в шарикеподшипниках 13 и 14. Обмотки статора преобразователя посредством проводов 1 уложенньп в пазы и отверстия, электри. чески соединены с герметичным штеп сельным разъемом 16. Разъем закреплен в по явижной крышке 17, уплотненной кол цевой резинкой 18. Заполнение устройств жидкостью осуществляется через отверстие в крышке, закрываемое винтом 19. Корпус 1 охвачен герметичным кожухом 2О Устройство работает следующим образом. При отклонении корпуса устройства от вертикали на зенитный угол Jb и повороте .его вокруг прЪдольной оси на визирный угол Ч маятники-поплавки 4 и 5, поворачиваясь, занимают вертикальное положение. При этом ротор 9 поворачивается относительно статора 11 на некоторый угол Ь , другой ротор - на угол . В этом случае со статоров преобразователей углов вьэдается электри ческий сигнал, пропорциональный углам поворота & и Ч . Эти угль связаны с искомыми зенитньшс 8 и визирным Ч еле дующими тригонометрическими соотношениямиig-(-C05f-b 6, ,.. i er-7-bg: p t p,i. Отсюда, зная напряжения с преобрааова-. телей углов поворота, могут быть вычислены искомые зенитный и визирный углы. Грузы маятников изготовлены в виде сегментов, обеспечивакших по сравне нию с любой другой формой (например сектора) наибольигий статический момент в заданных габаритах. Такая форма поэтому обеспечивает наибольшую точность ориентирования маятников по вертикали. Боковые срезы поплавков допускают в заданных, ограниченных по диаметру размерах корпуса, исполнение поплавка максимального диаметра, обеспечивая тем самым требуемую величину разгрузки посредством выталкивающей архимедовой силы. Исполнение поплавка в виде двух поверхностей, наружной и внутренней, смачиваемых жидкостью, позволяет значительг но увеличить степень демпфирования, что резко снижает амплитуду случайных колебаний маятников под действием возмущающих сил. Это позволяет использовать предлагаемое устройство для измерения в процессе движения снаряда по скважине. Формула изобретения 1.Устройство для определения зенитного и визирного угла в скважине, содержащее корпус, заполненный вязкой жидкостью, два поплавка-4лаятника с sKcneHW ричными грузами и с электрическими преобразователями углов поворота, связанные с штепсельным разъемом, о т личающееся тем, что, с. целью упрощения конструкции и повьш1ешш точности, разнесенные в корпусе поплавкимаятники выполнены в виде пустотелых цилиндров, внутри которых установлены связанные консольно с корпусом электрические преобразователи, причем цилиндн ры консольно закреплены на оси ротора преобразователей. 2., Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что корпус цилиндра выполнен с боковыми срезами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.ПатентСША № 3587176, кл. Е 21 В 47/00, опублик. 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 4О264О, кл. Е 21 В 47/022, 1973 (прототип).