Рис. 2.17. Общий вид гидравлического индикатора весаИГИВ-6: 1 – трансформатор давления; 2 – основнойДуказатель; 3 – верньерный
указатель; 4 – регистратор; 5 – пресс-бачок; 6 – вентиль; 7 – щит
Пресс-бачок служит для заполнения всей системы рабочей жидкостью и представляет собой цилиндр с днищем и крышкой. К днищу крепится штуцер для подсоединенияАтрубопровода. Через крышку проходит винт с воротком, винт шарнирно соединен с поршнем. В крышке имеется пробка для залива рабочей жидкости.
Верньерный указатель предназначен для уточнения показаний индикатора весабпри изменении нагрузки на долото и устроен аналогично основному. В отличие от основного верньерный указатель имеет 360-градусную шкалу с 40 неоцифрованными делениями. При нормальном давлении 10 кгс/см2 стрелка прибора поворачивается на 180°.иТаким образом, чувствительность его превышает чувствительность основного указателя примерно в 6,7 раза (180°/270° ≈ 6,6).
Основной указатель (рис. 2.18) смонтирован в литом корпусе. В корпусе смонтирована трубчатая манометрическая пружина Бурдона, неподвижный конец которой впаян в держатель, а свободный закрыт Снаконечником, который тягой шарнирно связан с хвостовиком секто-
ра трибосекторного механизма.
На неподвижном конце талевого каната трансформатор давления монтируется так, что канат оказывается преломленным между крайними роликами обоймы и средним опорным роликом, опирающимся на мембрану. Трансформатор давления (ТД-2А, ТД-4, ТД-5) (рис. 2.19) состоит из корпуса 1, в приливах которого крепятся обоймы 2 и 3, несущие боковые ролики. В средней части корпуса расположена камера давления 4, перекрытая резиновой мембраной, прижатой к корпусу крышкой 5. На мембрану опирается поплавок 6, несущий обойму 7 среднего ролика. Соединение трансформатора с гидравлической линией индикатора осуществляется дюритовым шлан-
56
гом, присоединенным к штуцеру 8, расположенному в дне корпуса. |
||
Там же расположено отверстие для выпуска воздуха, заглушаемое |
||
пробкой 9. На канате трансформатор давления поддерживается зажи- |
||
мом 10. Трансформатор предназначен для канатов диаметром от 15 до |
||
19 мм и может быть отрегулирован на два предела измерения усилий |
||
натяжения каната: от 100 до 4000 и от 200 до 8000 кгс. Регулировка |
||
производится изменением угла преломления каната за счет установки |
||
прокладок под торцы обойм среднего и боковых роликов. |
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
И5 4 |
|
|
7 |
9 |
|
|
|
|
6 |
8 |
|
Д |
|
|
10 |
|
|
3 |
|
Рис. 2.18. Общий вид трубчатогоАманометра: Рис. 2.19. Принципиальная схема |
||
1 – трубка Бурдона; 2 – шкала; 3 – стрелка; |
трансформатора давления ТД-2А |
|
4 – поводок; 5 – зубчатый сектор; 6 – пробка; |
|
|
7 – штуцер; 8 –упругая пружинка |
|
|
б |
|
|
Гидравлический измеритель веса ГИВ-1Э (рис. 2.20, а) предна- |
||
значен для измерения и регистрации усилий натяжения неподвижного |
||
конца талевого каната при бурении и капитальном ремонте скважин. |
||
и |
|
|
В состав прибора входят: трансформатор давления ТД-300 с |
||
электронным преобразователем давления КРТ-5-Ех, микропроцессор- |
||
ный блок измерения и индикации, показывающий и регистрирующий |
||
усилие натяжения каната в кН, и пресс-бачок для заполнения прибо- |
||
ра. В энергонезависимой памяти прибора хранится информация за по- |
||
Сследние 80 суток, которая может быть снята при помощи устройства |
||
считывания с целью просмотра и хранения в компьютере. |
|
|
57
Принцип действия измерителя основан на преобразовании усилия натяжения Q конца талевого каната 2, вызванного нагруженным
весом инструмента 6, в давление в камере трансформатора и в последующем непрерывном пропорциональном преобразовании его в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4 – 20 мА преобразователем давления 5 (рис. 2.20, б). Канат преломленИмежду крайними
опорами на корпусе 1 и средней опорой 3, опирающейся на мембрану 4. Электрический сигнал с преобразователя давления типа КРТ5-Ех поступает в процессор микропроцессорного блока, в котором происходит обработка сигнала с последующей индикацией результата измерений на устройстве индикации.
а б
иРис. 2.20.бГидравлический измеритель веса ГИВ-1Э:
а – внешний вид; б – принципиальная схема трансформатора давления ТД-300
СИзмеритель ГИВ-1Э выполняет следующие функции:
сигнализирует о предельных нагрузках, которые могут быть установлены в зависимости от характера выполняемой работы и типа подъемника (световая и звуковая сигнализация);
автоматическую регистрацию веса подвешенного инструмента на неподвижном конце талевого каната в масштабе реального времени;обмен информацией с устройством считывания и хранения
информации (УСХИ) и персональным компьютером;возможность записи полученной информации на жесткие и
гибкие магнитные диски для создания базы данных;просмотр на экране персонального компьютера гистограммы
нагрузок в реальном масштабе времени.
58
Магнитоупругий компенсационный измеритель нагрузки
МКН-1 предназначен для оснащения буровых станков с талевой системой по схеме с неподвижным концом каната, в который встраивается датчик усилий, определяющий усилие на крюке при взвешивании бурового снаряда, при бурении, при производстве спускоподъемных
визуального контроля веса снаряда; И
визуального контроля и регистрации осевой нагрузки в процессе бурения; Д
визуального контроля и регистрации усилия на крюке при спускоподъемных операциях и аварийных работах.
В состав измерителя МКН-1 входят:
датчик нагрузки ДН (растяжения – ДНР или сжатия – ДНС); показывающий и регистрирующийАприбор ПРП-1; комплект кабелей (кабель датчика и кабель питания).редаче крутящегобмомента породоразрушающему инструменту с по-
мощьюибурового вала.
СПо принципу действия датчики угловой скорости могут быть разделены на три основные группы: механические, гидравлические и электрические. Самые распространенные в буровой контрольноизмерительной аппаратуре – электрические датчики тахометры.
Электрические тахометры весьма разнообразны как по типу используемого преобразователя, так и по методу измерения и типу измерительной цепи.
С точки зрения точности измерений угловой скорости электрические тахометры можно разбить на две группы:
тахометры, работающие по принципу амплитудной модуляции (тахометры с индукционными преобразователями), выходной величиной которых является ЭДС;
59
тахометры, работающие по принципу частотной модуляции (индуктивные, контактные, фотоэлектрические), выходной величиной которых является частота тока или напряжения.
Тахометры второй группы характеризуются большей точностью, так как частота выходного тока или напряжения практически не зависит от колебаний напряжения источника питания, температуры и других факторов.
С точки зрения используемых преобразователей и методов измерения электрические тахометры можно разбить на следующие группы: индукционные; электроимпульсные; фотоэлектрические; стробоскопические.
В буровой контрольно-измерительной аппаратуре находят применение главным образом индукционные тахометры– тахогенераторы.
На рис. 2.21 показаны некоторые схемы датчиков тахометров,
Тахометры широко применяются для измерения линейных скоростей (при предварительном преобразовании линейного перемещения в угловое), например, скорости спуска и подъема инструмента,
Смеханической скорости бурения.
применяемых в буровой аппаратуре и регулируемом приводе. |
|||
а |
|
б |
И |
|
в |
||
Рис. 2.21. Принципиальные электрические схемыДиндукционных тахометров: |
|||
а – тахогенератор постоянного тока; б – датчик с катушкой индуктивности |
|||
и пластинкой постоянного магнита; в – датчик с герконом и пластинкой |
|||
|
|
постоянного магнита |
|
|
|
А |
|
|
б |
|
|
и |
|
|
|
Измерители механической скорости бурения. Применение из-
мерителей механической скорости дает возможность оперативно влиять на процесс бурения, изменяя режимные параметры, добиваясь более высоких показателей. Измерители механической скорости бурения могут работать по двум схемам: измеряющие мгновенную механическую скорость и измеряющие среднюю механическую скорость. Измерители первой группы дают значение скорости бурения в каждый момент времени (мгновенные значения), т.е. наглядную картину изменения скорости. Измерители второй группы дают усредненные показания за определенное время или в определенном интервале.
60