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 акселерометр.
Недостатки: низкая информативность, надежность и точность измерения и влияние вибраций на точность измерения.
Задачей создания полезной модели является обеспечение повышение точности измерений, расширение функциональных возможностей датчика-преобразователя и надежности устройства в условиях воздействия ударных нагрузок и вибраций.
Указанная задача решена за счет новой компоновки датчика-преобразователя.
1. Датчик-преобразователь, содержащий печатные платы с одно-двух-трехкомпонентными магнитометрами и акселерометрами установленными на немагнитном шасси, отличающийся тем, что на шасси дополнительно установлены печатные платы с электронными компонентами, на одной из которых установлен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и центральное процессорное устройство, а на другой плате выполнен каротажный блок, на третьей плате выполнен резервный блок питания.
Печатные платы с магнитометрами и акселерометрами могут быть установлены на дополнительном немагнитном шасси меньшего размера, которое в свою очередь, установлено на амортизаторах на основном шасси датчика.
Немагнитное шасси выполнено из алюминия, а весь крепеж выполнен немагнитным
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, на нем установлены платы датчиков 2, плата 3, на которой установлены аналого-цифровой преобразователь и центральное процессорное устройство, и плата на которой смонтирован каротажный блок. На четвертой плате может быть смонтирован и резервный блок питания.
Внутри немагнитного шасси 1 выполнен жгут 5, а на его торце электрический разъем 6. Весь крепеж 7 выполнен из немагнитного материала.
Работа датчика-преобразователя осуществляется следующим образом.
Датчик-преобразователь устанавливают 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 определяют зенитный угол и угловое положение отклонителя, а магнитометрический датчик (датчики) - азимут. Замеренные параметры усиливаются и преобразуются в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и центральном процессорном устройстве (плата вторая 3), сигнал по жгуту 5 через электрический разъем 6 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. При необходимости с каротажного блока, смонтированного на одной из плат 4 данные каротажа также передаются на жгут 5, разъем 6 и далее на поверхность.
Применение полезной модели позволило:
- обеспечить точность измерения инклинометрических параметров,
- повысить надежность и ресурс датчика-преобразователя,
- обеспечить взаимозаменяемость датчиков
- обеспечить защиту инклинометрических датчиков (акселерометров и магнитометрического датчика) и электронных компонентов (усилителя-преобразователя) от воздействия ударных и вибрационных нагрузок.
- расширить функциональные возможности датчика-преобразователя за счет измерения и передачи данных каротажа окружающей породы.