34. Основные принципы работы генераторных датчиков. Их использование в нефтяной и газовой промышленности.

Пьезоэлектрические манометры.

Прибор представляет собой электрический манометр, в котором давление определяется по значению электрического заряда пьезоэлемента. Принцип действия этих приборов основан на исполь­зовании пьезоэффекта, заключающегося в свойстве некоторых кристаллов (кварца, турмалина, сегнетовой соли) под действием давления создавать на гранях разность потенциалов.

Принцип действия термоэлектрических термометров основан на эффекте возникновения электродвижущей силы в цепи, со­ставленной из разнородных проводников, если места их соедине­ний имеют различную температуру. Такие спаянные проводники называются термопарами, а возникающая в них при изменении температуры электродвижу­щая сила называется термоэлектродвижущая сила - т. э. д. с.

Принцип действия электромагнитных расходомеров основан на измерении электродвижущей силы, индуктированной в потоке электропроводной жидкости под действием электромагнитного поля в функции скорости движения этой жидкости.

Измерение числа оборотов ротора буровой установки измеряет­ся стандартным тахометром, который снабжается дополнительным редуктором. В ПКБ-3 применяется при­бор компенсационного типа, датчиком которого является тахогенератор постоянного тока с линейной характеристикой.

Датчик при­соединяется к валу двигателя привода ротора и при вращении вырабатывает напряжение постоянного тока Е_Г, пропорциональ­ное числу оборотов ротора. Напряжение Е_Г сравнивается с компенсационным напряжением Е_К, снимаемым с реохорда, на кото­рый подается постоянное стабилизированное напряжение 5В. Напряжение рассогласования ΔЕ поступает на усилитель, имеющий преобразователь на­пряжения, который изменяет постоянное напряжение сигнала в переменное с частотой 50 Гц, и на усилители напряжения и мощности. Преобразованное и усиленное переменное напряжение подается на управляющую обмотку реверсивного двигателя, кинематически связанного с движком реохорда и пишущей стрелкой прибора. При разба­лансе напряжения на входе усилителя двигатель переме­щает движок реохорда в сторону уменьшения разбаланса. Таким образом, каждому значению числа оборотов соответствуют опре­деленное значение выходного напряжения тахогенератора и ком­пенсирующее напряжение, снимаемое с движка реохорда, а сле­довательно, и определенное положение стрелки прибора. В ка­честве указывающего прибора применяется вольтметр, шкала которого градуируется в об/мин.

Турботахометр

В качестве глубинного измерительного устройства применен тахогенератор, приводимый во вращение от вала турбобура. При вращении ротора тахогенератора в обмотках его статора возбуждается переменная э. д. с., частота которой пропорциональна числу оборотов в единицу времени. Зажимы обмотки статора соединены с электрически изолированными частями колонны бурильных труб и специальным изолятором-разделителем.

Разность потенциалов между колонной труб на устое скважины и заземлителем подается на приемную аппаратуру, содержащую фильтр низких частот, усилитель, частотомер, регистрирующий и показывающий приборы. Шкала вторичного показываю­щего прибора градуируется в чис­лах оборотов.