ДАТЧИК-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к геологоразведочной измерительной технике, конкретно, она предназначена для измерения угловых (инклинометрических) параметров по стволу скважины.
Известен инклинометр по заявке РФ на предполагаемое изобретение №95100217/02, МПК 6 Е 21 В 47/02. Инклинометр включает измерительный блок с чувствительными элементами азимутального и зенитных углов и арретирующий узел. Усовершенствование касается только арретирующего узла. В устройстве по этой заявке не проработаны вопросы питания прибора электроэнергией и его защиты от воздействия высоких давлений, температуры, ударных и вибрационных нагрузок.
Известен инклинометр, входящий с состав забойной телеметрической системы по заявке к патенту РФ на изобретение №94042363, МПК 6 Е 21 В 47/12. Этот инклинометр включает охранный кожух, блок питания, измерительные датчики и электронные компоненты.
Недостатками этого инклинометра являются:
- низкая надежность и ресурс работы,
- отсутствие защиты от воздействия ударных и вибрационных нагрузок.
Известен датчик-преобразователь по патенту РФ №2247942 (прототип). Этот датчик-преобразователь содержит корпус и шасси, выполненные из немагнитного материала, на которых размещены магнитометрический датчик и акселерометры.
Недостатки: низкая надежность и точность измерения и влияние вибраций на точность измерения.
Задачей создания полезной модели является обеспечение повышение точности измерений и надежности устройства в условиях воздействия ударных нагрузок и вибраций.
Указанная задача решена за счет новой компоновки датчика-преобразователя.
Датчик-преобразователь, содержащий печатные платы с электронными компонентами, (усилители, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), стабилизаторы питания) закрепленные жестко на основном шасси и печатные платы с одно-двух-трехкомпонентными магнитометрами и акселерометрами на немагнитном шасси, которое в свою очередь установлено на амортизаторах на основном шасси датчика. Весь крепеж выполнен немагнитным. Немагнитные шасси выполнены из алюминия.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется на чертеже (фиг.1), где приведен датчик-преобразователь.
Датчик-преобразователь фиг.1 состоит из немагнитного шасси 1, с установленными на нем печатными платами с одно-двух или трехкомпонентными магнитометрами и акселерометрами. Немагнитное шасси в свою очередь, установлено на амортизаторах на основном шасси.
Кроме того, на основном немагнитном шасси установлены платы 6 предназначенью для усиления и преобразования сигнала с датчиков 3 и 5. Внутри немагнитного шасси выполнен жгут 7, а на его торце электрический разъем 8. Весь крепеж 9 выполнен из немагнитного материала.
Работа датчика-преобразователя осуществляется следующим образом.
Датчик-преобразователь включают в состав забойной телеметрической системы (ее скважинной части), которую, в свою очередь устанавливают в составе колонны бурильных труб для контроля параметров бурения в том числе и инклинометрических
углов. Акселерометры 3 определяют зенитный угол и угловое положение отклонителя, а магнитометрический датчик 5 - азимут. Замеренные параметры усиливаются и преобразуются в цифровой код аналого-цифровым преобразователем (АЦП), на электронных компонентах 6, сигнал по жгуту 7 подается на передающее устройство (на фиг.1 не показано) и далее - на поверхность земли, где принимается на антенну и приемное устройство и поступает на компьютер для расшифровки.
Применение полезной модели позволило:
- обеспечить автономность инклинометра,
- обеспечить взаимозаменяемость датчиков, т.к. при замене датчиков-преобразователей. в память центрального процессора скважинного прибора записываются поправочные коэффициенты соответствующего датчика, вычисленные в процессе его эталонировки,
- повысить точность измерения угловых параметров,
- обеспечить защиту инклинометрических датчиков (акселерометров и магнитометрического датчика) и электронных компонентов от воздействия ударных и вибрационных нагрузок.
- повысить его надежность и ресурс.