Измерение проходки по перемещению шалевого каната
При измерении проходки по перемещению талевого каната коэффициент преобразования измерительной цепи зависит от коэффициента оснастки талевой системы и от номера струны, перемещение которой измеряется [16].
Перемещение талевого каната может быть измерено непосредственно или же путем предварительного преобразования его в угол поворота мерного ролика, фрикционно связанного с талевым канатом.
Применяемый на буровых установках талевый канат свит из отдельных прядей, что позволяет использовать его в качестве квантующего устройства с шагом квантования, равным расстоянию между вершинами соседних прядей. Проходка в этом случае определяется выражением
,г А 1т
где Д/г — шаг квантования (расстояние между вершинами соседних прядей талевого каната); п — число импульсов первичного преобразования;
К — коэффициент оснастки талевой системы;
/ — номер струны талевой системы.
Существуют контактные и бесконтактные преобразователи перемещений талевого каната в электрический сигнал. Контактный преобразователь перемещения каната в последовательность импульсов описан в работе [74].
На кафедре информационно-измерительной техники Куйбышевского политехнического института разработаны бесконтактные преобразователи перемещения стального троса в электрический сигнал, принцип действия которых основан на периодическом изменении индуктивности или взаимоиндуктивности обмоток преобразователя.
Преобразователь состоит из основного магнитопровода и плоских наконечников, образующих с прядями троса переменный воздушный зазор. Величина проводимости воздушного зазора при движении троса промодулирована в функции от перемещения.
Сигнал с преобразователя перемещений стального троса (ППСТ) формируется в прямоугольные электрические импульсы, которые подаются на счетчик перемещений, или же управляет работой сельсина-приемника, связанного с отсчетным устройством.
Достоинством подобных преобразований является повышенная надежность работы благодаря бесконтактной связи с объектом измерения.
Однако при использовании ППСТ для измерения проходки возникают следующие недостатки:
1) погрешности измерения, вызванные растяжением талевого каната и изменением шага квантования;
2) необходимость изменения пересчетного устройства при оснастке буровых установок талевым канатом с другим шагом навивки;
3) невозможность изменения шага квантования и определение его только параметрами талевого каната;
4) необходимость устранения радиальных биений талевого каната, которые могут привести к разрушению преобразователя;
5) необходимость демонтажа преобразователя для исключения его повреждения при смене талевого каната;
6) погрешности измерения, вызванные кручением каната вокруг своей оси.