Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Преобразователи силы предназначены для преобразования усилия сжатия или растяжения в электрический унифицирован­ный сигнал постоянного тока. Изделия используются в качестве

Рис. 7. Преобразователь силы ПВИ

силоизмерительного элемента в преобразователях веса буриль­ной колонны (ПВИ), по назначению аналогичного ГИВ-6. Пре­образователи силы разработаны СПКБ «Нефтегазпромавто- матика».

Принцип работы изделия основан на преобразовании усилия в пропорциональный электрический сигнал. Конструкция пре­образователя силы показана на рис. 7. Он состоит из корпуса 1, в котором размещена мембрана со стойками 2 и печатные пла­ты преобразователя перемещение — напряжение 5. Корпус снабжен герметизированным кабельным вводом 3 со штепсель­ным разъемом 4. На стойках мембраны размещены держатели 6 с оксиферовыми сердечниками и катушки индуктивности 7, взаимное перемещение которых при изменении усилия вызыва­ет изменение индуктивности.

Электрическая схема устройства приведена на рис. 8. Она выполнена на двух печатных платах. На плате G собран гене­ратор прямоугольных импульсов на микросхеме D1, который вырабатывает сигнал с частотой 3 кГц, затем эти прямоуголь­ные импульсы усиливаются по мощности усилителем, собран­ным на составных транзисторах VT1—VT4. Эмиттеры транзис­торов VT3 и VT4 нагружены на первичную обмотку трансфор­матора 77 с коэффициентом трансформации, равным единице. Напряжение прямоугольной формы снимается со вторичной обмотки трансформатора через ограничительные резисторы R12 и R13, стабилизируется двуханодным стабилитроном VD1, по­сле чего поступает на измерительный мост.

Смежные плечи измерительного моста представляют собой синфазно соединенные катушки индуктивности L1 и L2, два других плеча — полупроводниковые диоды VD2 и VD3, соеди­ненные последовательно с резисторами R14 и R15, включенными в цепь моста для увеличения его внутреннего сопротивления. Катушки индуктивности L1 и L2, перемещаясь в зазоре магни — топровода, меняют свое реактивное сопротивление, т. е. они являются своего рода переменными резисторами в измеритель­ном мосту. Изменение реактивного сопротивления в катушках L1 и L2 вызывает разбаланс электрического моста, в результате чего на диодах VD2 и VD3 возникает разностный сигнал по­стоянного тока, заряжающий конденсатор СЗ до величины, которой соответствует данная нагрузка на датчике, и поступает на плату А.

Конденсатор СЗ и резисторы являются интегрирующей це­почкой поступающего сигнала с электрического моста. Сигнал с резисторов R5 и R6 поступает на неинвертирующий вход опе­рационного усилителя D1, собранного на (микросхеме в типовом режиме включения. В схему усилителя введены подстроенные элементы. Резистором R2 регулируется установка «Нуля»,

а резистором R6 — «Диапазон». С микросхемы D1 сигнал через резисторы R9 и R10 поступает на составной эмиттерный повто­ритель, состоящий из транзисторов VT1—VT3, сглаживается конденсатором С4 и поступает на выход.

Питание датчика осуществляется от двух стабилизирован­ных источников постоянного тока величиной 24 В каждый. Не­обходимое напряжение питания микросхем (15 В) создается стабилизаторами, выполненными в цепи: +15 В на транзисторе VT4 и стабилитронах VD2 и VD3, а —15 В на транзисторе VT5 и стабилитронах VD5 и VD6.

Конструкция преобразователя веса инструмента включает соединительные серьги и пальцы для присоединения к механиз­му крепления неподвижного конца талевого каната.

Техническая характеристика ПВИ

TOC o "1-5" h z Диапазоны измерения усилия, Н…………………………………………. 0—50

Основная приведенная погрешность измерения, % • ■ ±1,5

Диапазон изменения выходного сигнала при сопротивлении

нагрузки 680 Ом, В…………………………………………………….. О—10

Электрическое питание изделия осуществляется от стаби­лизированного источника постоянного тока (ГОСТ

18953—73) при отклонении ±2%, В……………………………….. ±24

Потребляемая мощность, В-А………………………………………………. 1,2

Предел допускаемого изменения величины выходного сиг­нала при отклонении температуры окружающего воз­духа от +20 °С в рабочем диапазоне температур на

каждые 10°С, %……………………………………………………………. ±0,6

Предел допускаемого изменения величины выходного сиг­нала при отклонении напряжения питания, % . . . ±0,3

Габариты, мм 200×150 x 280

Масса, кг……………………………………………………………………………… 6

По устойчивости к внешним воздействиям устройство соот­ветствует:

1) при температуре от +50 до —40 °С исполнению Ml по ГОСТ 15150—69;

2) при воздействии вибраций — исполнению 3;

3) при воздействии пыли, воды — степени защиты 1Р 55 по ГОСТ 14254—80.

По уровню взрывозащиты устройство относится к оборудо­ванию повышенной надежности против взрыва, группа П, тем­пературный класс Тб, с видом взрывозащиты «е» по ГОСТ 22782.7—81.

Поверка средств измерения веса инструмента

Цри поверке измерителей веса типа ПДТ, ПВИ и ГИВ-М проводят следующие операции: внешний осмотр, при котором должно быть установлено соответствие измерителей нагрузки техническим требованиям; опробование согласно требованиям, изложенным в паспорте на измеритель нагрузки; определение

основной приведенной погрешности. Для поверки измерителей веса могут быть использованы образцовые прессы с соответст­вующим верхним пределом измерений или образцовые динамо­метры 2-го разряда, например, ДО-2-ЮО и ДОР-Ю класса 0,5 по ГОСТ 9500—84.

Основная абсолютная погрешность измерителей веса пред­ставляет собой разность между показанием прибора и действи­тельным значением измеряемой нагрузки, определяемым по образцовому прибору. Показания приборов следует отсчитывать не менее чем при пяти значениях нагрузки в диапазоне изме­рений.

При положительных результатах поверки наносят повери — тельное клеймо, а в паспорте — делают отметку, в противном случае измеритель веса изымается из эксплуатации и направ­ляется в ремонт.

В процессе эксплуатации измерителя веса бурильной колон­ны периодически проверяют его работоспособность. Последова­тельность операций при такой проверке следующая: подключе­ние выхода измерителя веса к регистратору; затормаживание барабана буровой лебедки в процессе бурения. Через некоторое время порода под долотом выбуривается и устанавливается полное значение веса на крюке с учетом трения бурильной ко­лонны о стенки скважин, которое отмечается на ленте регист­ратора.

Для поверки чувствительности измерителя веса регистриру­ют вес бурильной колонны в конце подъема двух соседних све­чей. Изменение показаний регистратора будет соответствовать уменьшению его веса на вес одной свечи.

Комментарии запрещены.