По назначению

Первичный преобразователь является первым в измерительной цепи и включает в себя чувствительный элемент (зонд, мембрану) и другие необходимые элементы для преобразования входной неэлектрической величены в выходную электрическую величину. Датчик может состоять из одного или нескольких измерительных преобразователей, объединенных в единую конструкцию. На датчик непосредственно воздействует измеряемая неэлектрическая величина (сила, давление, уровень, температура и т.д.)

Унифиицированный преобразователь состоит из датчика и схемы согласования, измеряемая физическая величина преобразуется с источником энергии в нормированную выходную величину. Нормированные сигналы постоянного тока находятся в диапазоне 0…5 мА или 0… 20 мА. Для устройств со смещенным нулем диапазон тока сужен: 1…5 мА, 4…20 мА.

Нормированные значения диапазонов сигналов напряжения составляют 0…+-1В и 0…+-10В, причем внутреннее сопротивление измерительных приборов не должно быть менее 1кОм. При использовании в качестве выходной величины частоты рекомендуемый диапазон ее измерения составляет 5…25 Гц. В пневматических системах нормировано давление газа. Оно должно находиться в диапазоне 0,02…0,1 Мпа.

Промежуточный преобразователь получает сигнал измерительной информации от предшествующего преобразователя и передает после преобразования этот сигнал последующему преобразователю.

По характеру преобразования входной величины измерительные преобразователи делят на линейные и нелинейные. У линейных преобразователей функциональная зависимость между входной и выходной величинами линейная; у нелинейных преобразователей – нелинейная (например экспоненциальная).

По принципу действия датчики делятся на генераторные и параметрические. Выходным сигналом генераторных датчиков являдется ЭДС, напряжение, ток или электрический заряд, функционально связанные с измеряемой величиной, например ЭДС термопары. В параметрических датчиках измеряемая величина вызывает пропорциональное ей изменение параметра электрической цепи (R, L, C), например сопротивление реостатного датчика.

К генераторным относятся: индукционные, пьезоэлектрические, термоэлекетрические и некоторые виды электрохимических датчиков. Остальные датчики являются параметрчиескими.

По принципу действия:

- резистивные, в которых измеряемая величина преобразуется в изменение его споротивления

- электромагнитные, в которых измеряемая величина преобразуется в изменение индуктивности

- емкостные, в которых измеряемая величина преобразуется в изменение емкости

- пьезоэлектрические, в которых динамическое усилие преобразуется в электрический заряд

- гальваномагнитные, основанные на эффекте Холла и преобразующие действующее магнитное поле в ЭДС

- тепловые, в которых измеряемая температура преобразуется в ЭДС или в величину термосопротивления

- оптоэлектронные, в которых оптические сигналы преобразуются в электрические

Для датчиков основными характеристиками являются: тип, диапазон измеряемой величины, диапазон рабочих температур и погрешность в этом диапазоне, обобщенное выходное и выходное сопротивления, частотная характеристика.

Датчики ГТИ по функциональному назначению могут быть разделены на:

1. Датчики, характеризующие технологический процесс бурения (перемещения талевого блока, он же – проходки, он же – глубиномер; веса инструмента, частоты вращения ротора, момента на роторе, момента на машинном ключе, давления промывочной жидкости, расхода, уровня в емкостях)

2. Датчики свойств промывочной жидкости (плотности, вязкости, объемного газосодержания, температуры, минерализации)

3. Газоаналитическая аппаратура, к которой относятся дегазаторы промывочной жидкости, суммарные газоанализаторы (индикаторы горючих газов) и хроматографы.

4. Аппаратура и оборудование для анализа образцов горных пород, флюидов и промывочной жидкости (геологическая кабина)

По степени обработки исходной информации датчики можно условно подразделить на группы:

1. датчики, преобразование сигналов которых до уровня унифицированных производится на вторичных измерительных пультах (панелях)

2. датчики, преобразование сигналов которых до уровня унифицированных производится на месте (в самом датчике)

3. интеллектуальные (микропроцессорные) датчики, в которых первичный измерительный сигнал преобразуется в кодовый (цифровой) сигнал, способный транслироваться по общей линии связи непосредственно на вход ПК

4. измерительные системы (в т.ч. и автономные), в которых производятся сложные функциональные преобрзования с помощью современных средств микропроцессорной техники (пример – аппаратура виброакустического каротажа с радиоканалом)

Монтаж датчиков

Монтаж датчиков на элементах буровой установки производится в соответсвии с «проектом установки станции ГТИ и монтажа датчиков на буровой» и с РЭ на датчики.

В случае необходимости проведения при монтаже датчиков сварочных работ, заказ на проведение этих работ должен быть заранее оформлен со стороны буровой организации

Питание на датчики до коончания их монтажа подавать запрещается. При монтаже датчиков на валу буровой лебедки, «мертвом» конце талевой системы, буровом насосе и т.п. все эти механизмы должны быть остановлены на необходимое время монтажа с согласия руководителя буровых работ. На момент монтажа на соответствующих органах включения должны быть повешены плакаты «Не включать. Работают люди» и организовано дежурство по подаче соответствующей команды об окончании монтажных работ.

Очень большое (иногда – решающее) значение имеет место установки того или иного датчика (преобразователя информации). Методически неверный способ установки датчика может исказить результаты контроля до полной потери слежения за контролируемым параметром.

Примеры:

1. Комплексные датчики уровня, плотности и температуры устанавливаются, как правило, в одном из углов емкости или возле борта емкости с тем, чтобы не попадать под действие перемешивающих устройств. Подобная установка приводит к тому, что если измерение уровня бурового раствора с той или иной погрешностью отражает реальное измерение уровня в емкости, то измерение плотности и температуры бурового раствора, как правило, совершенно не отражают параметры циркулирующего в емкости бурового раствора, т.к. его движение не затрагивает места установки датчиков.

2. При закрытой циркуляционной системе доступ к буровому раствору появляется только на выходе раствора на вибросита. При этом определение таких парамтеров как плотность, вязкость, объемное газосодержание не соответвует их значению на выходе из скважины до контакта с атмосферой, т.к. на контакте с атмосферой большая часть свободного газа, находящегося в буровом растворе, освобождается из раствора.

Технологические датчики станции ГТИ «Разрез-2»

Дата добавления: 2014-11-25