УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ И ПОВЕРКИ ЦИФРОВЫХ ДАТЧИКОВ ПОЛОЖЕНИЯ ИНКЛИНОМЕТРОВ

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для оперативной поверки и калибровки в полевых условиях цифровых датчиков положения инклинометров.
Известен установочный стол УСИ-2 (Исаченко В.Х., «Инклинометрия скважин», М., «Недра», 1987 г., стр.182-183), состоящий из неподвижной и подвижной частей. Неподвижная часть включает колонку на подставке. Три лапы подставки имеют регулировочные винты для установки колонки в вертикальном положении. Контроль осуществляется по двум взаимно перпендикулярным уровням, расположенным на плате подвижной части стола. Подвижная часть выполнена с возможностью вращения как вокруг горизонтальной, так и вокруг вертикальной оси. Зенитный угол отсчитывается по вертикальному лимбу, а азимут - по горизонтальному. Поверяемый прибор закрепляется в зажиме.
Недостатком известного поверочного стола является значительная погрешность при измерении азимутальных углов из-за неоднородности магнитного воздействия от магнитных предметов вследствие несовпадения осей вращения блока преобразователей и вертикальной оси стойки, а также неудобство эксплуатации в полевых условиях.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является устройство для настройки и поверки преобразователей, включающее неподвижную часть, содержащую опору, на которой закреплена колонка и горизонтально расположенный азимутальный лимб, и подвижную часть, с вертикальным лимбом зенитного угла и футляром с цанговым зажимным устройством блока преобразователей, при этом указанная подвижная часть выполнена большего диаметра, чем колонка, шкала азимутального лимба отградуирована на горизонтальной поверхности, а на подвижной части выполнены две вертикальные
стойки, в которых закреплен горизонтально расположенный вал с лимбом зенитного угла, причем футляр блока преобразователей с цанговым зажимом и лимбом угла отклонителя закреплен на указанном валу между стойками таким образом, что ось вращения блока преобразователей по азимуту совмещена с осью колонки, а цанговый зажим снабжен упорами, исключающими выпадение блока преобразователей из футляра в момент установки. Между вертикальными стойками подвижной части и на их верхних поверхностях выполнены горизонтальные площадки для установки жидкостного уровня или буссоли. Наружная поверхность футляра выполнена темной (полезная модель РФ №29747, кл. Е 21 В 47/02, опубл. 27.05.2003 г., бюл. №15).
В известном устройстве для настройки и поверки преобразователей центральная ось устройства совмещена с осью азимутального лимба и лежит в одной плоскости с центральной осью настраиваемого блока преобразователей, однако датчики последних не находятся точно в центре вращения при установке зенитного угла и угла отклонителя, что создает некоторую погрешность.
Задачей полезной модели является создание устройства для калибровки и поверки цифровых датчиков положения инклинометров, в котором при вращении датчика в любой плоскости датчик находился бы в центре вращения, что повысит точность калибровки (поверки).
Поставленная задача решается предлагаемым устройством для калибровки и поверки цифровых датчиков положения инклинометров, включающим неподвижную часть, содержащую опорную плиту с горизонтально расположенным азимутальным лимбом, и подвижную часть с вертикальным лимбом зенитного угла и узлом крепления датчиков и горизонтально расположенным валом с лимбом зенитного угла, при этом подвижная часть содержит вертикальную ось, закрепленную в опорной плите, на верхнем торце оси закреплена наружная рамка подвеса датчика, а в горизонтальной оси симметрии наружной
рамки выполнены две горизонтальные оси сопряжения наружной рамки с внутренней рамкой, причем на одной оси закреплен лимб зенитного угла, а на второй оси находится вертикальный стопор, совмещенный с устройством точной настройки зенитного угла, узел крепления и поворота датчика закреплен на внутренней рамке и выполнен из капролоновой трубы, являющейся элементом подшипника скольжения поворота датчика вокруг своей продольной оси.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показано предлагаемое устройство в разрезе, вид спереди, на фиг.2 - устройство в разрезе, вид сбоку.
Устройство для калибровки и поверки цифровых датчиков положения инклинометров (фиг.1, 2) включает в себя плиту-основание 3 и поворотный узел карданова подвеса датчика. Плита 3 выставляется в горизонтальной плоскости тремя регулировочными винтами 19. Поворотный узел карданова подвеса датчика состоит из втулки 18, зафиксированной в плите 3 гайкой 20, и вертикальной оси 17. На верхнем торце оси 17 закреплена наружная рамка 1 подвеса датчика. Фиксация оси от поворота осуществляется стопорным винтом 25. В горизонтальной оси симметрии рамки 1 горизонтальные оси 16 сопряжения с внутренней рамкой 2. На одной оси закреплен лимб 21 зенитного угла винтом 24 (нониус 22 закреплен на наружной рамке), на второй оси находится вертикальный стопор 7, совмещенный с устройством точной настройки зенитного угла. Сами оси зафиксированы во внутренней рамке винтами. Втулки 28 фиксируют осевое положение рамок относительно друг друга. На внутренней рамке 2 находится узел крепления и поворота датчика. Он состоит из капролоновой трубы 5, являющейся элементом подшипника скольжения поворота датчика вокруг своей продольной оси. Внутренний диаметр трубы соответствует наружному диаметру датчика. Для фиксации датчика служат винты 34. Для исключения осевых перемещений капролоновой трубы 5 служит дюралевая труба 6 с резьбовыми отверстиями под винты
фиксации датчика, лимб 11 поворота, стопор 13 поворота и два регулировочных кольца. Устройство точной настройки поворота (зенита) состоит из стопора, фиксирующего трубу 5 (ось 16) при закручивании втулки 8 и ходового винта 9, зафиксированного от осевого перемещения во втулке 8 гайками 26, 27. Винт 9, вращаясь в резьбовом отверстии пластины 14, 15 перемещает стопор на ±1 градус по окружности лимба поворота (зенита). Для вращения винта на него накручена ручка 10, законтренная гайкой 26. На внутренней рамке 2 находится уровень 23 (на чертежах не показан), необходимый для выставки уровня и датчика в горизонт.
Устройство работает следующим образом. Перед началом работы плита 3 ставится на массивное немагнитное основание (0 шкалы азимута приблизительно ±5 градусов на север). Фиксируют стопором зенитный угол 90±1 градус. Вращая ручку 10 точной выставки, добиваются зенитного угла 90 градусов ±3 минуты. Выставляем «0» по уровню, вращая опорный винт 19. Разворачивая наружную рамку 1 на 90 градусов и вращая два опорных винта 19, добиваются «0» по уровню до тех пор, пока «0» не будет при любом положении наружной рамки. Освободив вертикальную ось 17 от винта стопорного 25, осторожно снимают поворотный узел, предварительно подготовив опорную площадку с соответствующим отверстием под вертикальную ось. На освободившийся азимутальный лимб с помощью деревянной линейки устанавливают буссоль ОБК через 0-180. Осторожно расстопорив буссоль, разворачивают основание до совмещения стрелки буссоли с «0». Вернув поворотный узел на место, проверяют горизонтальность установки. Предварительно соединенный с разъемом питания и связи, датчик вставляют в капролоновую трубу 5 со стороны лимба поворота разъемом наружу. Винты крепления датчика должны попасть в паз, выполненный по всей длине датчика. После подключения датчика к пульту питания и связи и получения замеров, выставляют «0» отклонителя. Для этого освобождают втулку стопора и, вращая лимб поворота руками, добиваются показаний отклонителя с точностью
±1 градус. Затем закручивают стопор и, вращая ручку точной настройки, добиваются «0» показаний отклонителя. После этого отворачивают зажим 12 отклонителя и выставляют по нониусу отклонителя «0». Осторожно фиксируют отклонитель зажимом. Датчик готов к работе. Выставка азимута осуществляется поворотом наружной рамки 1 относительно основания 3 по показаниям лимба и нониуса азимута. Фиксация положения производится стопорным винтом. Для выставки зенита поворотом втулки стопора 8 против часовой стрелки ослабляют стопор и, вращая внутреннюю рамку 2, выставляют необходимый зенитный угол с точностью ±1 градус. Поворотом втулки стопора по часовой стрелке затягивают стопор и, вращая ручку точной настройки, по нониусу выставляют точное значение зенитного угла. Для выставки отклонителя поворотом втулки стопора 8 ослабляют стопор т, вращая лимб отклонителя руками, выставляют необходимый угол отклонителя с точностью ±1 градус. Поворотом втулки стопора по часовой стрелке затягивают стопор и, вращая ручку точной настройки, по нониусу выставляют точное значение угла отклонителя. При выполнении всех перечисленных операций благодаря применению карданова подвеса магниточувствительный датчик постоянно находится в центре вращения, что позволяет уменьшить погрешность настройки.
Предлагаемая полезная модель может применяться в полевых условиях, при этом точность измерений параметров повышается.