Устройство для измерения длины и натяжения кабеля Советский патент 1982 года по МПК E21B47/00 E21B47/01 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ И НАТЯЖЕНИЯ

КАБЕЛЯ

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям скважин.

Известно устройство для измерения длины и усилия натяжения кабеля динамометр электротензометрический каротажный - ДЭК-1, применяемый совместно с подвесным мерным роликом и системой ИДН-3, устанавливаемой на лебедке подъемника l.

Недостатками тензометрических датчиков натяжения являются:. сложность конструкции, малая надежность при эксплуатации в полевых условиях из-за частого нарушения изоляции тензорезисторов, опасность эксплуатации при прострелочно-взрывных работах ввиду наличия электропитания, сравнительно большая погрешность измерения натяжения (л/ 1,5%), что не позволяет всегда уверенно фиксировать остановки скважинной аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, включающее опорную раму, на которой смонтирован два ролика и датчик .давления, совмещенный с исполнительным гидроцилиндром, подвижная часть которого соединена

с прижимньм шкивом, предназначенным для восприятия силы натяженийГ кабеля, огибающего шкив. Исполнительный гидроцилиндр гидравлически связан, с индикатором нагрузки и гидроцилиндром переключения пределов измерения f 2.

Недостатком устройства является отсутствие возможности измерения

10 длины кабеля в процессе .геофизических исследований скважин. Это вызвано тем, что устройство имеет весьма малые углы охвата шкивов при измерении средних и больших натяжений,

15 что не позволяет использовать какойлибо из них в качестве мерного ролика по причине проскальзывания;, измеряемая сила натяжения зависит от диаметга кабеля, а перемещение

20 прижимного ролика под нагрузкой не поддается точному учету. Ввиду изменения угла охвата подвижного ролика цена деления в показаниях индикатора при разных нагрузках

25 различна, т.е . шкала нелинейна,что характернр для всех датчиков подобного .типа..

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей уст30 ройства; одновременное измерение длины и величины натяжения кабеля, а также повышение точности измерени Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения длин и натяжения кабеля, содержащем опор ную раму, гидроцилиндр с плунжером соединенный через гидравлическую линию связи с индикатором усилия, три обводных ролика, один из которы мерный, укреплен на рычаге, соединенном с ллунжером гидроцилиндра, мерный ролик выполнен разрезным с регулируемой длиной окружности, .а ось его закреплена в центре рычага один конец которого соединен с опорной рамкой шарниром, а другой с плунжером гидроцилиндра. На чертеже представлено устройство, общий вид. Устройство включает в себя опорную раму 1, на которой смонтированы ролики 2 на подвижных осях, мерный ролик 3 на рычаге 4. Масштабный мер ный ролик имеет упругий обод с разрезом, величина которого регулирует ся микрометрическим винтом 5, Между роликами 2 и роликом 3 пропущен кабель б. Один конец рычага закреплен на шарнире 7, а другой связан с плунжером 8, гидравлического датчика 9 натяжения, который связан с индикатором 10 натяжения трубопроводом 11. Подвижный мерный ролик установле таким образом, что угол охвата его кабелем постоянен и увеличен настолько, что проскальзывание кабеля исключается, а сам ролик делается разрезным, регулируемым по длине окружности,.Практически при нагрузке 60 кН максимальное перемещение масйитабного ролика составляет менее 0,0015 м, .т.е. угол охвата остается постоянным /V бО при нелинейности шкалы индикатора 0,1%. Устройство работает следующим ,: образом. Микрометрическим винтом 5 регулируется длина окружности.мерного ролика под тип кабеля так, чтобы один оборот ролика соответствовал перемещению одного метра кабеля б. Кабель, стремясь выпрямиться, давит на мерный ролик 3, который через рычаг 4 передает усилие на плунжер 8 и по гибкому трубопроводу на индикатор 10 натяжения, с которого визуально отсчитывают показания натяжения кабеля. Б связи с тем, что перемещение мерного ролика 3 по вертикали мало ( 0,0015 м), то угол между направлениями сил натяжения не меняется, т.е. результирующая сила прямо пропорциональна нагрузке на кабель и шкала индикатора натяжения практически линейна в диапазоне 0-50 кН. Так как соотношение плеч рычага .2:1, то плунжер перемещается с удвоенной амплитудой, что повышает чувствительность измерения усилий натяжения. Формула изобретения Устройство для измерения длины и натяжения кабеля, содержащее опорную раму, гидроцилиндр с плунжером, соединенный через гидравлическую линию связи с индикатором усилия, три обводных ролика, один из который, мерный, укреплен на рычаге, соединенном с плунжером гидроцилиндра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, мерный ролик выполнен разрезным с, регулируемой длиной окружности, а ось его закреплена в центре рычага, один конец которого соединен с опорной рамкой, шарниром, а другой - с плунжером гидроцилиндра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Диаметр электротензометрический каротажный ДЭК-1. Проспект ВДНХ. Мингеология СССР, НПО Геофизика, М., Недра, 1978. 2.Авторское .свидетельство СССР № 630405, кл. Е 21 В 47/00, 1977.