Описание и работа составных частей изделия

Технические характеристики.

Датчик контроля перемещения инструмента ДКПИ-310-03

1. Назначение

2. Технические характеристики

3. Состав изделия

4. Устройство и работа

5. Обслуживание

1. Назначение.

Датчик контроля положения инструмента ДКПИ 310-03 (глубиномер) представляет собой измерительный комплекс, предназначенный для использования в наземных системах сбора геолого-технологической информации в процессе бурения.

Обрабатывая данные первичных преобразователей углового положения вала буровой лебедки, весовой нагрузки на трос буровой лебедки и датчика положения клиньев он позволяет контролировать положение и измерять перемещения талевого блока, рабочего инструмента бурового станка вдоль ствола скважины, а также измерять весовую нагрузку на талевый блок.

Глубиномер связан с системой сбора информации более высокого уровня кабельным каналом связи. По этому каналу комплекс передает собранные и обработанные данные, а также получает от системы данные, необходимые для работы и настройки.

Глубиномер является аппаратурной составной частью станции ГТИ «Разрез-2» или аналогичной, имеющей совместимые с прибором интерфейс и протокол.

Диапазон измерений положения талевого блока	-50/+50 м
Точность измерения положения талевого блока	+/-0.02 м^1
Максимальная скорость перемещения талевого блока	10 м/сек^2
Каналы ввода дискретной информации
Каналы ввода аналоговой информации
Диапазон измеряемого входного тока	0-20 мА
Точность измерения входного тока	0.01%
Напряжение питания токовых датчиков	18-24 В^3
Максимальный суммарный ток потребления токовых датчиков	80 мА
Физический уровень интерфейса канала связи	RS-485, 9-бит, 57600 бод
Логический уровень протокола связи	HDLC
Электропитание комплекса (производится от источника питания системы сбора информации)
Напряжение питания	9-12 В
Потребляемая мощность, не более	3 Вт^4
Комплекс по условиям эксплуатации соответствует группе (1.1) климатического исполнения УХЛ по ГОСТ В 20.39.304
Температура окружающей среды	-40 / +75°С
Относительная влажность	до100%^5
Атмосферное давление	от 630 до 802 мм.рт.ст
Габаритные размеры
Блок контроллера	165х120х60 мм
Датчик оптический	135х120 мм
Датчик магнитный	400x81x52 мм
Масса
Блок контроллера	0.8 кг
Датчик оптический	1.8 кг
Датчик магнитный	1.3 кг

Количество импульсов на один оборот:

 ОДИ-341-03 50

 ДОВЛ-319-01 36

 ДОВЛ-319-03 50

 ДОВЛ-319-02, ДОВМ-318-01, ДОВМ-318-03 48

¹Зависит, в том числе, от цены импульса датчика углового перемещения лебедки

²Зависит от числа импульсов на оборот лебедки, в таблице скорость приведена для 25-зубого оптического датчика.

³Напряжение зависит от входного напряжения питания глубиномера, в том числе от длины кабеля

⁴Без учета подключенных к глубиномеру устройств

⁵При условии отсутствия конденсата

3. Состав изделия.

Глубиномер состоит из блока контроллера (ДКПИ 310-03) и датчика углового перемещения вала буровой лебедки, размещенных в отдельных конструктивах и соединенных между собой кабелем длиной до 3 м. К аналоговым входам подключены датчики веса ДНК 311-03 и датчик положения клиньев ДПК 314-01, которые являются самостоятельными изделиями. Датчики веса и клиньев снабжены удлиняющими кабелями длиной 10 и 25 м, что позволяет разместить их в нужных местах буровой установки. С устройством сбора информации глубиномер связан специальным кабелем длиной 25 м, подключенным к разъему, расположенному на корпусе блока контроллера. Блок контроллера с датчиком углового перемещения устанавливается в непосредственной близости от буровой лебедки. Датчик веса монтируется на тросе буровой лебедки вблизи закрепленного («мертвого») конца троса. Датчик положения клиньев подключается к воздушной магистрали управления положением клиньев буровой установки, осуществляющей подъем рычага фиксации клиньев.

Глубиномер представляет собой подсистему, состоящую из электронного блока БЭГ-217 на базе микроконтроллера и подключенных к нему датчиков – датчика угла поворота вала лебедки, датчика усилия натяжения каната (ДНК-311 или ДНК-3110) и датчика положения клиньев ротора (ДПК-314). Датчики ДНК и ДПК в комплект не входят. Глубиномер программно учитывает параметры каната и его укладку на барабане лебедки, что обеспечивает высокую линейность контроля перемещения талевого блока. Глубиномер в полной комплектации (с датчиками ДНК и ДПК) автоматически определяет и передает в систему сбора следующие параметры:

 глубина забоя;

 положение инструмента над забоем;

 положение талевого блока;

 натяжение грузонесущего каната («мертвого» конца);

 мгновенное значение скорости перемещения талевого блока;

 положение рычага фиксации клиньев.

Для адаптации к типам буровых установок предлагаются разнообразные датчики угла поворота вала лебедки. Датчики угла поворота вала лебедки, в зависимости от модификации, имеют оптический (ОДИ-341-03, ДОВЛ-319-03) или магнитный принцип действия (ДОВМ-318-01, ДОВЛ-319-01, ДОВЛ-319-02) и отличаются областью применения и монтажом. ДКПИ имеет интерфейс RS485 и подключается к блокам распределительным БР1-206 или БР2-207 к разъему «Линия». ОДИ-341-03 применяется на буровых станках завода «Уралмаш» и Волгоградского завода бурового оборудования. Устанавливается в разрыв между вертлюжком и валом лебедки. ДОВМ-318-01 применяется на буровых станках завода «Уралмаш». Устанавливается в разрыв между вертлюжком и валом лебедки. ДОВМ-318-03 применяется на буровых станках Волгоградского завода бурового оборудования. Отличается от ДОВМ-318-01 габаритами и присоединительными размерами. ДОВЛ-319-01 применяется на различных буровых станках и предназначен для установки на вал диаметром 60 мм. На вал лебедки устанавливается кольцо с магнитами, состоящее из двух половинок. Под фланец защитного кожуха крепится серповидная скоба, позволяющая настраивать положение считывающей головки относительно магнитов. ДОВЛ-319-02 применяется на буровых станках завода «Уралмаш» и предназначен для установки на валы диаметрами 190 мм, 200 мм и 230 мм. На вал лебедки устанавливается браслет с магнитами. ДОВЛ-319-03 устанавливается на вал диаметром 17 мм, например, на вал командоаппарата (на другие диаметры установка не предусмотрена, но возможна при изготовлении соответствующей переходной втулки). На валу датчик крепится посредством фиксации винта в шпоночном пазу вала; от проворота датчик фиксируется проволокой или веревкой путем крепления к скобе на датчике и к какой-либо неподвижной части окружающей обстановки.

4. Устройство и работа.

На вход глубиномера поступают данные с датчика углового положения вала буровой лебедки, а также с датчика веса на талевом блоке и датчика положения клиньев. Пересчет угла поворота вала лебедки в величину линейного перемещения талевого блока производится с учетом изменения диаметра намотки троса на барабан лебедки при многослойной намотке. Данные о наличии или отсутствии давления в манифольде глубиномер получает от системы сбора информации более высокого уровня.

Обработка входных данных в самом глубиномере позволяет получать текущие значения следующих параметров:

· Положение талевого блока относительно бурового стола

· Вес на крюке талевого блока

· Состояние клиньев

· Скорость перемещения талевого блока

Сравнение значений измеряемых параметров с уставками позволяет распознавать ситуации:

· Движение талевого блока без буровой колонны

· Движение талевого блока с буровой колонной

Обработка данных с учетом распознавания ситуаций позволяет получать значения производных параметров:

· глубины забоя

· положения инструмента над забоем

Значения всех параметров передаются по запросу системы сбора информации более высокого уровня по кабельному каналу.

Значения уставок, а также калибровочные коэффициенты датчиков передаются глубиномеру из этой системы и сохраняются в его памяти при отключении питания.

Дата добавления: 2014-11-25