Устройство для измерения перемещения реверсивно движущихся ферромагнитных изделий Советский патент 1983 года по МПК G01B7/04 E21B47/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для измерения перемещения ферромагнитных изделий, например, промера для измерения глубины погружения бурильного инструмента в скважину.

Известно устройство для измерения длины движущихся ферромагнитных изделий, содержащее магнитные головки записи и считывания магнитных меток, узел перезаписи, узел старания и счетный блок fl.

Недостатком известного устройства является невысокая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения перемещения ревероивно движущихся изделий, содержащее элемент нанесения магнитных меток, два элемента воспроизведения и связанный с ними блок электронной обработки, включающий последовательно соединенные реверсивный счетчик и регистратор 2 .

Недостатками известного устройства являются большие габариты измерительной части, что связано с невозможностью размещения головок записи прямого и реверсивного счета на близком расстоянии друг от друга ввиду взаимовлияния меток, проставляеKtax ими. При этом имеющаяся остаточная намагниченность изделия между двумя проставленными метками оказывает влияние на точность измерения.

Цель изобретения -.повышение точности измерения и упрощение конструк10ции устройства.

Поставленн 1Я цель достигается тем, что в устройстве для измерения перемещения реверсивно движущихся ферромагнит11ых изделий, содержащем

15 элемент нанесения магнитных меток, два элемента воспроизведения и связанный с ними блок электронной обработки, включающий последовательно соединенные реверсивный счетчик и

20 регистратор, элемент нанесения магнитных меток выполнен в виде соленоида, внутри которрго располагается изделие, а элементы воспроизведения установлены у торцов соленоида

25 перпендикулярно его оси.

Кроме того, блок электронной обработки снабжен двумя фазовыми детекторами, каждый из которых включен между элементом воспроизведения и

30 реверсивным счетчиком, последовательно соединенными элементом ИЛИ и формирователем раэнополярных импульсов, входы элемента ИЛИ соединены с выходами соответствующих фазовых детекторов, второй вход формирователя разнополярных импульсов соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, а выход - с обмоткой соленоида.

Сущность изобретения состоит в том, что, используя соленоид, внутри которого перемещается ферромагнитное и.зделие, например Дуровой канат, наносится магнитная метка с четко вы-раженнЕЛМ изменением направления поперечной составляющей вектора напряженности магнитного поля между полюсами метки, которое фиксируется элементом воспроизведения в виде изменения фазы сигнала на его выходе на 180, и далее по этому фактору с помощью формирователя разнополярных импульсов тока, поочередно изменяющего направление импульсов тока, через соленоид наносятся последуицие магнитные метки.

На фиг. 1 показано взаимное расположение изделия, намагничиванзщего соленоида и воспроизводящих.элементов-, на фиг. 2 - кривые изменения поперечной составляющей напряженности магнитного поля при различных положениях изделия по отношению к соленоиду, на фиг. 3 - схема блока электронной обработки.

Предлагаемое устройство содержит намагничивающий соленоид 1, элементы 2 и 3 воспроизведения, фазовые детекторы 4 и 5, версивные счетчик б, элемент ИЛИ 7, формирователь 8 разнополярных импульсов, регистраTop 9, тумблер 10,

.Устройство работает.следующим образом.

В начальный момент переключением тумблера 10 сигнал через элемент ИЛИ 7 подается на вход формирователя 8 разнополярных импульсов. Импуль формирователя 8 подается на обмотку соленоида 1 и создает внутри него магнитное поле, намагничивающее находящийся в нем участок изделия.

.Независимо от эксцентричности положения изделия в соленоиде 1, на изделие наносится первая магнитная метка с четко выраженным изме.нением направления поперечной составляющей напряженности магнитного поля между полюсами метки (фиг. 2. метка 1).

При бесконтактном движении изделия внутри соленоида 1 вправо или влево в момент прохождения нанесенной первой магнитной метки мимо считывающего элемента 2 или 3 послед-НИИ реагирует на изменение направления поперечной составляющей напряженности магнитного поля метки. При этом на выходе элемента 2 или 3 сигнал в виде напряжения изменяет свою. фазу на 180.Это изменение .:фазы фиксчруется фазовыми детекторами 4 или 5, сигнал с которых поступает либо на суммирующий, либо на вычитающий вход реверсивного счетчика.б и фиксируется регистратором 9 .Этот же импульс поступает на элемент ИЛИ 7 и с него на один из входов формирователя 8 разнополярных импульсов, на другой вход которого подается сигнал с первого триггера реверсивного счетчика б. В зависимости от наличия на выходе этого триггера логических О или 1, на выходе формирователя 8 разнополярных импульсов вырабатывается импульс той или иной полярности.

Тем самымна выходе формирователя 8разнополярных импульсов создается импульс тока после считывания метки с изделия в противоположной полярности по отношению к первому импульсу

При прохождении этого импульса тока через соленоид 1 последний наносит следующую магнитную метку, отличающуюся от предыдущей :воей полярностью (фиг. 2 метки В или С .

В результате в реверсивном счетчике б накапливается код величины перемещения изделия, при этом единица кода соответствует половине расстояния между считывающими элементами 2 и 3, равному двум минимально требуемым шагам разметки.

Использование соленоида с перемещающимися внутри него изделием позволяет получить на изделии четкую метку за счет концентрации поля внутри соленоида и исключение влияния воздушного зазора, а поочередное изменение полярности тока при нанесении магнитных меток позволяет стирать предыдущую метку, тем самым отпадает необходимость в использовании размагничивающих канат установок.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает точную и надежную разметку изделия, например бурового каната, равно как и других реверсивно дви;жущихся ферромагнитных изделий при минимальных размерах разметочной установки.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения перемещения ревдрсивно движущихся ферромагнитных изделий, содержащее элемент нанесения магнитных меток, два элемента воспроизведения и связанный с ними блок электронной обработки, включающий последовательно соединенные реверсивный счетчик и регистр тор, от л и ч ающ е.е.с я- тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, элемент нанесения магнитных меток выТтолнен в виде соленоида,внутри которого располагается изделие, а элементы воспроизведения установлены у торцов соленоида перпендикулярно его оси

2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок электронной обработки снабжен двумя фазовыми детекторами, каждый из которых включен между элементом воспроизведения и реверсивными счетчиком, последовательно соединёнными элементом 1ЛИ и формирователем разнополярных Импульсов, входы элемента ИЛИ соецинены с выходами соответствуюищх фазовых детекторов, второй вход формирователя разнополярных импульсов соедИнен с вторым выходом реверси:зного счетчика, а выход - с обмоткой соленоида..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 492726, кл. G 01 В 7/04, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 249650, кл. G 01 В 7/04, 1967 (прототип).

/