Датчик линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности датчика линейных перемещений, используемого для измерения перемещения труб в нефтяных скважинах, путем снижения влияния радиальных смещений труб в скважине, а также регулировку чувствительности путем регулирования зазоров между частями 1,2 и 3 корпуса датчика. Средняя часть 1 корпуса имеет цилиндрическую расточку 4, через которую в процессе измерений перемещается контролируемая труба 21 с утолщениями, образованными, например, соединительной муфтой 22. В направляющих карманах корпуса размещены стержни двух П-образных магнитопроводов 9,10 с размещенными в них катушками 15, 16 индуктивности, которые помещены в полостях краевых частей 2,3 корпуса. На торцах стержней магнитопроводов закреплены эластичные прокладки 11-14, которые деформируются при затягивании болтом 18 хомута 17, обеспечивая регулирование зазоров между частями 1-3 корпуса и, как следствие, регулирование расстояния между торцами стержней магнитопроводов 9,10. Благодаря симметрии магнитного поля боковые смещения трубы не оказывают влияния на суммарное сопротивление катушек 15,16 индуктивности, включенных электрически последовательно встречно. При перемещении трубы в магнитном поле сопротивление этих катушек изменяется при изменении сечения контролируемого объекта, что дает информацию о соответствующем шаге перемещения, равном расстоянию между утолщениями. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4G 0) В 7 00

)

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4174955/25-28 (22) 15.12.86 (46) 23.09.89. Вюл.)(- 35 (75) Ф.И. Кузьмин (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Асс Б.А. и Жукова H.M. Детали и узлы авиационных приборов и их расчет. M.: С)боронгиз, 1960, с.157, фиг.2.95 r.

Федотов А.В. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. М.: Машиностроение, )979, с.63, рис.26. (54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности датчика линейных перемещений, используемого для измерения

2 перемещения труб в нефтяных скважинах, путем снижения влияния радиальных смещений труб в скважине, а также регулировку чувствительности путем регулирования зазоров между частями

1, 2 и 3 корпуса датчика. Средняя часть ) корпуса имеет цилиндрическую расточку 4, через которую в процессе измерений перемещается контролируемая труба 21 с утолщениями, образованными например, соединительной муфтой 22.

В направляющих карманах корпуса размещены стержни двух 11-образных магнитопроводов 9, 10 с размещенными в них катушками 15, !6 индуктивности, которые помещены в полостях краевых частей 2, 3 корпуса, На торцах стержней магнитопроводов закреплены эластичные прокладки 11 — )4, которые

3 1509585 4 деформируются при затягивании болтом

l8 хомута 17, обеспечивая регулирование зазоров между частями — 3 корпуса и, как следствие регулироваЭ

5 ние расстояния между торцами стержней магнитопроводов 9, 10. Благодаря симметрии магнитного поля боковые смещения трубы не оказывают влияния на суммарное сопротивление катушек

15, 16 индуктивности, включенных электрически последовательно встречно. При перемещении трубы в магнитном поле, сопротивление этих катушек изменяется пр;i изменении сечения контролируемого объекта, что дает информацию о соответствующем шаге перемещения, равном расстоянию между утолщениями, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для измерения линейных перемещений объектов.

Цель изобретения — повышение точ- 20 ности и регулировка чувствительности датчика линейных перемещений индуктивного типа, используемого для измерения перемещений труб в нефтяных скважинах путем снижения влияния 25 поперечных смещений труб.

На Фиг.1 представлен датчик линей— ных перемещений, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Датчик линейных перемещений содер - 30 жит корпус, выполненный составным из трех частей 1-3, установленных с возможностью регулирования зазоров между ними. Средняя часть 1 вь>полнена с внутренней цилиндрической расточкой 4 и имеет направляющие карманы 5 — 8 для размещения- в них стер- . жней двух П-образных магнитопроводов

9 и 10. На торцах стержней магнитопроводов прикреплены эластичные про- 40 кладки 1.1 — 14, упирающиеся своими свободными поверхностями в стенки направляющих карманов. На магнитопроводах 9 и 10 расположены катушки

15 и 16 индуктивности. соединенные 45 между собой последовательно встречно и подключенные к измерительному блоку (не показан). Краевые части 2 и 3 корпуса выполнены в виде герметично уплотненных полостей, в которых размещены катушки 15 и 16, защищенные таким образом от любых внешних воздей ствий окружающей среды (атмосферных осадков, выбросов раствора и шлама в нефтяных скважинах и т.п.). Снаружи части 1 — 3 корпуса стягиваются хомутом 17 с регулировочным болтом 18.

Путем затягивания болта IS создается усилие на прокладки 11 — 14, благодаря деформации которых обеспечивается регулировка зазоров между частями

1-3 корпуса, а также и регулировка расстояний между торцами стержней магнитопроводов 9 и 10 датчика. Это позволяет регулировать чувствительность датчика за счет изменения формы магнитного поля между торцами стержней магнитопроводов 9 и 10. Средняя часть 1 корпуса датчика герметично крепится в процессе измерений на фланце 19 обсадной колонны 20 нефтяной скважины. Контролируемый объект— труба 21 с утолщениями, образуемыми, например, соединительными муфтами

22, — выполняет функции якоря датчика и перемещается во внутренней цилиндрической расточке 4 средней части его корпуса перпендикулярно плоскости размещения стержней магнитопровода °

Датчик линейных перемещений работает следующим образом.

При перемещении трубы 21 в зазоре между стержнями магнитопроводов датчика она попадает в магнитное поле, возбуждаемое катушками 15 и 16 индуктивности. Полное суммарное сопротивление этих катушек принимает определенное значение, которое регистрируется измерительным блоком. При пересечении магнитного поля датчика утолщением, например, соединительной муфтой 22 трубы 21 сопротивление, катушек 15 и 16 ступенчато изменяется, что позволяет судить о соответствующем шаге перемещения объекта контроля — трубы. Поперечные смещения трубы 21 в расточке 4 средней части корпуса датчика не оказывают влияния на суммарное сопротивление катушек, так как эти перемещения совершаются в симметричном магнитном поле, а потому уменьшению сопротивления од— ной из катушек соответствует равное

Составитель С. Скрыпник

Техред И.Верес Корректор М.Васильева

Редактор С.Патрушева

Заказ 5789/31 Тираж 683 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,301

5 15095 по величине увеличение сопротивления . другой катушки. В результате суммарное сопротивление катушек остается неизменным при поперечных смещениях трубы, что исключает ложные сигналы и повышает точность измерения линейных перемещений.

Фо р мул а и з о б р е т е н и я

Датчик линейных перемещений, содержащий корпус, размешенные на нем в одной плоскости стержнями навстречу один другому два П-образных магнитопровода, расположенные на магнитопро- 15 водах катушки индуктивности и якорь с выступами, установленный с возможностью перемещения между стержнями магнитопроводов в направлении, пер I пендикулярном плоскости их размещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и регулировки чувствительности при контроле перемещений труб в нефтяных скважинах, он снабжен прокладками, прикрепленными к торцам стержней магнитопроводов, корпус выполнен составным из трех частей с возможностью регулирования зазоров между ними, средняя часть выполнена с внутренней цилиндрической расточкой и имеет направляющие карманы для размещения стержней магнитопроводов, а краевые части корпуса выполнены в виде герметично уплотненных полостей для размещения в них катушек индуктивности.