Глубинный дистанционный манометр

Глубинный дистанционный манометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 24.XI.1969 (№ 1378354/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 27.IX.1973. Бюллетень № 38

Дата опуоликования описания 27.I I I.1974

М.Кл. 6 01! 9!16

Государственный комитет

Совета й1инистров СССР во делам изобретений и открытий

УДК 531.787.91 (088.8) Авторы изобретения

А. Л. Видовский, А. И, Булатов, Ю. Г. Апанович, P. А. Ахметов и В. В. Чурилов

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам

Заявитель

ГЛУБИННЫЙ ДИСТАНЦИОННЫЙ МАНОМЕТР

Изобретение относится к области нефтегазового приборостроения.

Известные глубинные дистанционные маHolMFPpbI, содержащие глубинный снаряд, кабельную линию связи и вторичную аппа ратуру, имеют сложную наземную,вторичную а ппаратуру и недостаточно надежный первичный,преобразователь, размещенный в глубинном сна рядe.

Кроме того, из-за наличия большого диаметра глубинного снаряда область приме нения таких манометров orðàíè÷åíà.

Цель изобретения — упрощение конструкции,,повышение надежности и расширение обла сти применения глуби|нного дистанционного манометра, выполненного с мапнитоупругим чувствительным элементом, включенным в колебательный контур автогенератора.

Это достигается тем, что н мано мет ре, у которого чувствительный элемент выполнении в

Виде. цилиндрической ферритовой труоы с гврметизированной впутренней полостью, контур, включенный в коллекторпую цепь транзистора а втогенератора, через броню кабеля линии связи по дключен к одному полюсу источника пита ния вторичной аппаратуры, а эмиттерная цепь транзистора автогенератора через ж илу кабеля и pipocceль, установленный во вторичной аппаратуре, подключена к другому полюсу источника питания, наземной аппаратуры.

Входной каскад наземной аппаратуры выполнен в виде эмиттерного повторителя, базовая цепь которого подключена к дросселю со стороны подключения кабеля линии связи.

5 На фиг. 1 показан глубинный сна ряд мапо метра; на фиг. 2 — электрическая схема глубинного манометра с линией связи и вторпч|ной аппаратурой.

В корпусе 1 гтубинного снаряда маномет10 ра размещены датчик 2 давления с манптоупругим чувствительным элементом, выполненным,в ви де .цилиндрической ферритовой трубы с герметизирова нной внутренней полостью, плата 8, íà II

На фиг. 2 показана электрическая схема а вгогенератора 4, собирав ного на транзисто20 ре Tt, в колебательный контур которого включена первичная обмотка индуктивностп 1,;IBTчика давления, и электрическая схема вторичной наземной аппаратуры 9 и ее соединение с автогенератором 4 кабельной линией связи.

25 Вторичная аппаратура содержит эмпттерный повторитель 10, усилитель 11, триггер 12 со счетным входом, двухтакпную ступень 18 уаред|нения, схему 14 ко м пенсац ии нуле вопо сигнала Ir регистрирующий прибор 15.

30 Колебательный контур 1.С, включенный в

392753

3 коллекторную цепь транзистора Т| а втогенератора, через бороню,кабеля линии связи по дключен и общей плюсовой точке источника питания вторичной аппа ратуры, 3i! IITTBpHBH цепь транзистора Т| автогенератора через жи лу кабеля и дроссель 1б, установленный во вторичной аппаратуре, подсоедпнена к минусовой точке источника питания.

Входной,каскад назем|вой аппаратуры выполнен в вп де эмиттерного повторителя 10.

Базовая цепь eto транзистора Т подключена

i< дросселю 1б со стороны подключения кабеля линии связи (жилы 7) . Такое включение дросселя 16 поз воляет простыми сре|дствамн выделить сипнал, несущий информацшо об измеряемом да влениш, из,питающей линии.

Глубинный дистанционный монометр работает следующим образом.

Глу1бин ный снаряд погружается в среду.

Давление среды через окна в нижней vaicTII корпуса действует па внешнюю боковую поверхность датчика 2, .вызывая появле н ие меха нических напряжений в ферритаво|м сердеч нике. В результате механических напряжений из|меняется магнитная проницаемость ферритового сердечника и, следовательно, индуквивность датчика. Первичная обмотка датчика включена в колебателыный контур автогенератора, вторичная обмотка используется для ооеспечения возбуждения генератора за счет ооратной связи.

Автогенератор собран на кремниевом транзисторе Т| и в .качестве напрузки содержит параллельный колебательный ко птур LC, При действии давления на датчик изменяется его и ндукти вность L, а следовательно, и частота колебаний автогенератора.

Питание автогенератора осуществляется

lio одножильно|му каротажному кабелю с поверхности от стабилизированного источника постоянного тока (на,схеме не показан). Вторым проводом является бродня 8 каоеля. Один из питаю|цих .про водо в подключен к источнику питания через,дроссель (фильтр) 1б, сопрот|ивление которого по постоянному току ничтожно мало, а для высокочастотных колебаний автогенератсра очень вели|ко.

Высокочастотные колебания через конденсатор 17 связи подаются на базу эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе Т .

Коллектор транзистора Т2 подключен к,источнику питания до дросселя 1б, поэтому па,сопротивлении,,включенном в эмиттер транзистора Т, возникают импульсы постоя нного тока с частотой, определяемой частотой автогенератора. Эти импульсы усиливаются усилителем 11 и через дифференцирующую цепочку управляют работой триггера 12 со счетным входом, который преобразует входные импульсы пронзвольной формы в пря|моугольные импульсы, управляюшие д вухтактной ступенью 18 усреднения. Среднее значение падения напряження на резисторе Р„пропорционально частоте автогенератрра, т. е. давлению на датчик 2. Так как при атмосферном давле4 нии, действующем на датчик, частота генератора не равна нулю, то имеется схема 14 KIOMпеисации нулевого сипнала,по постоянному току.

Напряжение компенсации, снимаемое с части резистора R„„,, включено встречно падению напряжения на резисторе R„. При атмосферном давлении на датчик 2 перемещением движка резистора Р,-„, осуществляепся

l0 компенсация нулевого сигнала, по достижении которой ток через резистор R„,ðàâåí нулю.

Прп увеличении давления на датчик через резистор R,„ïðîòåêàåò ток. Падение напряжения Ita резисторе RÄ. подается на вход ре15 г|истрирующе|о прибора 15, в качеспве которого используется электронный потенциометр, например ПСМ.

Манометр обладает большой чу вствительностью, достаточной надежностью и широки м

20 диапазоном измеряемых давлений (от 0 до

1200 кг/см ). Температурная попрешность его в диапазоне температур минус 70 — плюс

120 С не превышает 1 1о. Благодаря наличию мапнитоупругого .датчика давления с малы|м

25 дна|метром цилиндрической ферритовой трубы диаметр глубинного снаряда мано|метра может быть доведен до 19 мм при соответствующей .длине 1200 им, что позволяет расширить область применения маномепра.

30 Манометр может быть .применен для дис танционного измерения давления жидких, газообразных, сыпучих, твердеющих и твердых сред в условиях, где применение известных дистанционных глубинных манометров невоз35 можно, в частности при измерении давления в зацеменпированной расширяющимся тампонажны|м матер "taëoì части заколонного пространства скважины, при дистанцнон|ном измерении давления, вознпкающего при замер40 запив| воды .в условия; ограч|пчелиной деформации, да вдепия, возникающего .в горных массивах при кристаллизации,,рекристаллизации, усыхаппн или друг:|х процессах, связа н ных с изменением объема пород в условиях наличия

45 связей, препятствующих деформациям среды и т.п.

Предмет изобретения

50 Глубинный дистанционный манометр, содержащий размеще||ный в глубинном снаряде датчи к да влення с мапнитоупругим чувствительным элечснтои, выполненным, на пример, в виде цилиндрической ферритовой трубы с

55 герметизирс ванной внут|ренней полостью, включенный в колеоательный ко нтур а|втогеI!epaTopa, кабельную линию связи и вторичную наземную аппаратуру, оглича(ощийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повыше50 ния на дежност|| и расширения области применения, в псм контур, включенный B колле|кто рпую цепь транзнстора автогенератора, через броню кабеля линии связи подключен к одному полюсу источника питания вторичной ап65 паратуры, а эмиттерная цепь транзистора ав392753

6 назем ной аппаратуры выполнен в виде эмиттер ного повторителя, базовая цепь которого подключена к дросселю со стороны подключения кабеля ли нии связи.

Un um

Фиг 2

Составитель О. Полев

Техред T. Курилко

Корректор Т. Гревцова

Редактор В. Рыбалова

Заказ 7051 Изд. № 1986 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография тогенератора через жилу кабеля и дроссель, установленный во Bторичной аппаратуре, подключена к д|ругому полюсу источника питания наземной аппа рату ры, причем входной каскад

Г

2 !

1

1 ! 1

16 ) — —

117

ll !

I

1 .!!

1Р

nu m+

-1 ! ! ! !

1! 1

1

num