Способ контроля линейных перемещений

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, основанный на измене НИИ под действием перемещаемого объекта индуктивного сопротивления катушки в питаемом переменным напряжением . LC -контуре и регистрации отклонения выходного напряжения последнего, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности контроля за счет обеспечения скачкообразного увеличения выходного напряжения LD .-контура, при достижении выходным напряжением уровня, соответствующего предельно допустимой величине перемещения объекта, осуществляют дискретное изменение емкости конденсатора LC -контура с приближением его резонансной частоты к частоте питающего напряжения. о N3 ОО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1064231 А

3(59 G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втоесиомм свидетельству (21) 2831106/18-21 (22) 12.10.79 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) Ф.П. Кузьмин (71) Восточный научно-исследовательский нефтегазовый институт по технике безопасности и промсанитарии (53) 621.317.7 (088.8) (56) 1. Куликовский Л.Ф. Индуктивные измерители перемещений. М.-Л., Госзнергоиздат, 1961, с. 17.

2. Патент США Р 4130792, кл. 324-3, 1978. (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, основанный на изменении под действием перемещаемого объекта индуктивного сопротивления катушки в питаемом .переменным напряжением . LC -контуре и регистрации отклонения выходного напряжения последнего, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности контроля за счет обеспечения скачкообразного увеличения выходного напряжения Ю .-контура, при достижении выходным напряжением уровня, соответствующего предельно допустимой величине перемещения объекта, осуществляют дискретное изменение емкости конденсатора LC -контура с приближением его резонансной частоты к частоте питающего напряжения.

1064231

40

Еа фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема одного из возможных вариантов устройства, реИзобретение относится к электри- ческим измерениям и предназначено для использования в буровых установках при необходимости обнаружения движения металлических частей оборудования (инструмента) в колон нах труб и,в частности, при осуществлении блокировки ротора от подъема его на буровом инструменте в процессе выполнения спуско-подъемных операций. 10

Известен способ контроля линейных перемещений, заключающийся в изменении под действием перемещаемого объекта индуктивного сопротивления катушки в питаемой переменным 15 напряжением электрической цепи и регистрации отклонения протекающего по ней тока Г1 ).

Недостаток известного способа .заключается в низкой надежности контроля, обусловленной слабой .различаемостью выходных сигналов, соОтветствующих допустимому и недопустимому перемещениям объекта.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля линейных перемещений, предусматривающий изменение под действием перемещаемого объекта индуктивного сопротивления катушки в питаемом. переменным напряжением LC -контуре и регистрацию отклонения выходного напряжения последнего 2 J.

В указанном способе отклонение выходного напряжения вызывается,в основном, изменением добротности

35 контура и не.имеет релейного характера нарастания при предельно о допустимом перемещении объекта,чем обусловлена невысокая надежность контроля.

Цель изобретения — повышение надежности контроля линейных перемещений за счет обеспечения скачкообразного увеличения выходного напряжения LC-контура. 45

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля линейных перемещений, основанному на изменении под действием перемещаемого объекта индуктивного сопротивления катушки в питаемом переменным напряжением ЬС-контуре и региотрации отклонения выходного напряюкения последнего, при достижении выходным напряжением уровня, соответствующего предельно допустимой величине перемещения объекта, осуществляют дискретное изменение емкости кондеьсатора LC-контура с .приближением его резонансной частоты к частоте питающего напряжения. ализующего предлагаемый способ, на фиг.3 — семейство частотных характеристик UI(f), иллюстрирующих его работу.

Устройство содержит резонансный

LC-контур последовательного типа.

Катушка 1 индуктивности (фиг.1) размещена в межтрубном пространстве.

Конденсатор контура состоит из половин 2 и 3, которые включены между собой параллельно с помощью транзистора 4. База транзистора 4 через нерегулируемый резистор 5 соединена с одной питающей шиной, а через последовательно включенные регулируемый резистор 6, стабилитрон 7 и диод 8 с другой питающей шиной.Меж-. ду точкой соединения резистора б со стабилитроном 7 и эмиттером транзистора 4 включена обмотка выходного реле 9, зашунтированная фильтрующим конденсатором 10. К входным клеммам.11 и 12 устройства подводят переменное возбуждающее напряжение с частотой

На участке бурильной колонны инструмента, предшествующем участку с увеличенным диаметром, устанавливают насадку из ферромагнитного материала. При перемещении инструмента с приближенйем насадки к катушке

1 изменение индуктивности. Ь обусловливает последовательный переход рабочей точки из положения 13 (фиг.2) в положения 14 и 15 частотных. харак- теристик 16-18. В положении 15 напряжение U на катушке 1 индуктивности достигает уровня U „ пробоя стабилитрона 7. Последний пробивается и обеспечивает открытие транзистора 4. Происходит параллельное подключение конденсатора 3 к конденсатору 2, вызывающее значительное смещение влево резонансной характеристики контура. В связи с этим рабочая точка из положения 15 передвигается в положение 19 частотной характеристики 20 и наблюдается скачкообразное увеличение напряжения U„„ а вместе с ним и напряжения U< на обмотке, реле 9.

Таким образом, данное устройство надежно входит в резонанс (и выходит из него) при сравнительно малых изменениях индуктивности L катушки

1. При этом исключается "дребезг" контактов выходного реле 9 и надежность контроля в целом оказывается весьма высокой.

Обеспечиваемый предлагаемым способом надежный контроль линейных перемещений инструмента позволяет предупредить и исключить. подъем ротора участками инструмента с повышенными диаметрами и тем самым предотвратить травмирование людей при последующем падении ротора.

10 64 23 1

Составнтель Л. Морозов.ТехрЕдЖ.Кастелевич Корректор Г Решетник

Редактор A. Лежнина

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 10526/47 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5