Датчики растяжения конструкций крепления неподвижной ветви талевого каната

Устройство. Датчик представляется из себя тензоизмеритель, прикрепленный через подшипники к элементам («рычаг») барабана «мертвого конца».

Принцип работы. Под действием инструмента канат натягивается, барабан поворачивается и рычаг давит на датчик, закреплённый на опоре.

Рис.4. Принцип действия датчика растяжения конструкций крепления неподвижной ветви талевого каната.

Такая установка датчика обладает лучшими характеристика, нежели датчики, установленные непосредственно на канате, так как канат не деформируется, на показания датчика не влияет диаметр каната, уменьшается гистерезис и отсутствует погрешность, связанная с нелинейностью шкалы.

Однако в данном случае необходимо учитывать трение в подшипнике барабана, которое увеличивает порог чувствительности датчика к изменению натяжения каната. Также монтаж датчика достаточно сложен, из-за чего этот тип датчиков для измерения веса не получил широкого распространения.

Рис.5. Пример датчика растяжения конструкций крепления (ICS SW-00 (ООО «Геотек-Прибор»), диапазон измерения силы натяжения, кН (тс) – 0-227 (22,7); пределы допускаемой основной приведенной погрешности (от верхнего диапазона измерений), % – ±0.2).

а) б) в)

Рис.6. Типовые кривые данных датчика веса при: а) бурении (с небольшими затяжками); б) бурение с последующим сломом квадрата; в) прихвате инструмента (Затяжки и посадки).

Датчик изменения веса бурового инструмента

Разновидности датчиков

Измерение веса буровой колонны и контроль осевой нагрузки на долото с помощью наземных приборов можно производить следующими методами:

• по натяжению неподвижного конца талевого каната;

• непосредственными измерениями на буровом крюке или вертлюге;

• измерением усилия, передаваемого кронблоком на подкронблочные балки.

В геологоразведочных буровых установках, оснащённых гидравлической системой подачи, измерение веса инструмента и нагрузки на долото осуществляется датчиками, контролирующими давление в гидросистеме подачи.

Датчик веса на крюке

Предназначен для измерения нагрузки на крюке.

Устройство и принцип действия

Принцип действия датчика основан на измерении силы натяжения талевого каната на "мертвом" конце с применением тензометрического датчика усилий.

Местоположение датчика

Датчик устанавливается на неподвижном конце талевого каната.

Рис.7. Общий вид датчика

Технические характеристики

Диапазон измерения, т               по заказу	0-100  0-200 0-300
Уровень выходного сигнала, В	от 0 до 5
Напряжение питания, В	+12
Масса, кг	7
Габариты, мм	300х200х115
Предел допускаемой основной абсолютной погрешности	±(0,4+0,04Х)

Производитель

ОАО НПП «Геофизика»

Датчик веса на крюке днк-2

Датчик ДНК-2 предназначен для измерения веса бурового инструмента и контроля нагрузки на долото при бурении скважин с вертикальным стволом, а также веса на крюке буровой установки при различных технологических операциях.

Устройство и принцип действия

Принцип работы ДНК-2 основан на разложении усилия натяжения талевого каната в неподвижной его части на продольное и поперечное усилия. Поперечное усилие, передаваемое на первичный преобразователь силы, вызывает разбаланс моста первичного преобразователя. Нормирующий усилитель приводит величину этого разбаланса к стандартному диапазону величин.

Датчик веса ДНК-2 состоит из тензорезистивного первичного преобразователя силы, нормирующего усилителя и механизма натяжения каната, обеспечивающего регулировку угла его защемления.

Регулирование величины угла преобразования усилия производится при помощи установки-снятия регулировочных пластин под опорными ложементами датчика.

Все составные части датчика ДНК-2 выполнены из стали с антикоррозионным покрытием.

Местоположения датчика

Устанавливается на неподвижной ветви талевого каната.

Датчик веса ДНК-2 отличается улучшенными точностными и температурными характеристиками. Особенности конструкции позволяют легко устанавливать датчик на талевом канате и снимать его.

Рис.8. Общий вид датчика

Технические характеристики датчика веса на крюке ДНК-2

Диапазон измеряемых усилий натяжения неподвижной части талевого каната, кН	0...170
Угол преобразования силы натяжения, град	5
Систематическая погрешность преобразования тензоизмерителя, %, не более	+0,025
Гистерезис тензоизмерителя, %, не более	0,01
Изменение коэффициента передачи тензоизмерителя на каждые 10°С, %, не более	0,011
Выходной сигнал В	0...+10
Потребление тока, мА, не более	40
Напряжение питания, В	+12...+15
Рабочая температура, °С	-40...+70
Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм	360х140х330
Вес, кг, не более	14

Производитель

ООО НПП «Геосфера»