Предложена конструкция магнитометрического датчика угла наклона для решения технической задачи повышения точности измерения малых углов отклонения от вертикали в процессе возведения и эксплуатации строительных конструкций на оползневых грунтах.

Приведен метод получения информации об измеряемой величине по площади отклика выходного сигнала при импульсном питании датчика. Исследованы математические модели датчиков линейных перемещений при параллельном и последовательном соединении элементов.

Изложены основные направления научной школы, основанной Г.Н.Ковшовым в 1980 г. Освещены области применения датчиков ориентации, а также основные научные и практические результаты.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н581.12

Рубрики:

Механічні властивості та деформації ґрунтів

Шифр НБУВ: Ж69446 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены причины возникновения погрешностей в показаниях преобразователя наклона. Предложена методика определения индивидуальных электрических параметров и перекосов осей чувствительности акселерометров.

Рассмотрена задача о компенсации влияния магнитного препятствия в виде постоянной намагниченности буровой трубы для инклинометра с карданными рамками. Инклинометр реализован в виде датчиков, расположенных в карданном подвесе и моделирующих неподвижную исходную систему. Отмечено, что использование однотипных феррозондовых преобразователей при создании инклинометрической аппаратуры позволяет создавать виброустойчивые преобразователи азимута и значительно расширить диапазон рабочих температур.

Исследованы преимущества использования малогабаритных однокотушечных феррозондовых преобразователей для определения пространственного положения необсаженной свердловины.

Запропоновано спосіб перетворення сигналів від датчиків індуктивного й ємнісного типів, що базується на вимірі амплітуди перехідного процесу у разі подачі на чутливий елемент електричного імпульсу та дозволяє значно спростити конструкцію датчика та підвищити точність вимірів.

Предложен способ преобразования сигналов от датчиков индуктивного и ёмкостного типов, который основан на измерении амплитуды переходного процесса при подаче на чувствительный элемент электрического импульса и позволяет значительно упростить конструкцию датчика и повысить точность измерений.

Предложен способ уменьшения времени измерения, основанный на определении тангенса угла наклона касательной к графику функции переходного процесса в чувствительном элементе первичного преобразователя.

Запропоновано пристрій для визначення зенітного кута за умов дії вібраційних перевантажень. Одержано математичну модель нового перетворювача нахилу (ПН) з рідинним чутливим елементом у формі гвинтової лінії. На підставі аналізу одержаних співвідношень зроблено висновок, що вихідний сигнал ПН залежить не від форми чутливого елемента, а від координат його кінців. Виявлено, що у разі збільшення довжини чутливого елемента зменшується частота власних коливань, зокрема, вібраційні перевантаження, що супроводжують процес турбінного буріння та лежать у діапазоні 20 - 30 Гц і не впливають на показання датчика. Встановлено, що точність виміру зенітного кута залежить від відстані між виходами спіральної трубки, яка не обмежена діаметром бурового снаряда та може бути обраною з урахуванням необхідної точності вимірів.

Разработано устройство для определения зенитного угла в условиях действия вибрационной перенагрузки. Получена математическая модель нового преобразователя наклона (ПН) с жидким чувственным элементом в форме болтовой линии. На основании анализа полученных соотношений сделан вывод, что исходящий сигнал ПН зависит не от формы чувственного элемента, а от координат его концов. Выявлено, что при увеличении длинны чувственного элемента уменьшается частота собственных колебаний, в частности, вибрационная перенагрузка, сопровождающая процесс турбинного бурения, лежащая в диапазоне 20 - 30 Гц и не влияющая на показания датчика. Установлено, что точность измерения зенитного угла зависит от расстояния между выходами спиральной трубки, которая не ограничена диаметром бурового снаряда и может использоваться с учетом необходимой точности измерений.

Исследованы математические модели датчиков линейных перемещений при параллельном и последовательном соединении элементов. Разработан метод получения информации об измеряемой величине по площади отзыва исходного сигнала.

Предложен метод температурной компенсации показаний преобразователя наклона на базе акселерометра. Разработана математическая модель преобразователя наклона с учетом температурного дрейфа давателей. Разработанная модель позволяет повысить точность измерений в 3 - 5 раз.

Предложена кольцеобразная конструкция датчика наклона инклинометра на основе жидкостного уровня. Составлена статическая математическая модель с использованием матричных методов и динамическая математическая модель на основе уравнения Лагранжа II рода.

Мета роботи - теоретичні та експериментальні дослідження з обгрунтування алгоритмічного методу компенсації температурних дрейфів первинних перетворювачів (ПП). Методика роботи включає математичний опис залежності вихідних значень ПП функції від температури. Використано універсальну поворотну установку, що надала можливість визначити температурну похибку інклінометричного пристрою за зміни положення бурового снаряда. За допомогою математичних виразів оброблено одержані результати та набуто дійсні значення датчиків. Для досягнення поставленої мети виміряно значення азимутного, зенітного та візирного кутів за допомогою інклінометричного пристрою та системи передачі інформації на поверхню в центр управління, де інформація обробляється. У процесі обробки використано відомий алгоритмічний спосіб зниження температурних похибок, що заснований на випробуваннях, у ході яких відшукується та запам'ятовується закон зміни температурного дрейфу ферозондів та акселерометрів. Обчислено зенітний азимут і візирний кут з урахуванням величини дрейфу кожного датчика від температури у свердловині, вимір якої здійснюється додатковим датчиком температури. Складено математичні моделі ПП, що складають інклінометр, які враховують їх температурний дрейф.

Запропоновано математичну модель інклінометра, для системи контролю і орієнтації, яка застосовується в процесі буріння свердловин, на базі тривісного мікромеханічного акселерометра, у скалярному і матричному вигляді.