Аппаратура предназначена для измерения набора параметров в скважине и передаче их на поверхность с целью дальнейшей обработки.
Функциональная схема аппаратуры СГДК показана на рис.13.1. Принципиальная схема приведена ниже.
Цель работы: изучение структуры и работы устройства сбора, обработки и передачи информации.
Задачи работы:
Изучить принципиальную схему прибора СГДК
Проследить прохождение отдельных измеряемых параметров по схеме.
Выполнение работы:
По схеме прибора изучить его функциональные модули и измерение скважинных параметров.
Описание сгдк.
Аппаратура
работает следующим образом.
Измеряемый параметр сенсорами (В1…В5) и нормирующими преобразователями 1 (DA1, DA6, DD1, C2, R9…R11, VD1) скважинного прибора преобразуется в электрический сигнал.
Коммутатор 3 (DD3) направляет его на частотный модулятор 4 (DA3, DA4, DA5, DD1.2, DD2.2, DD4.2), который передает ЧМ-сигнал через усилитель VT10 в линию связи - центральную жилу кабеля ЦЖК.
Рис. 13.35. Функциональная схема аппаратуры СГДК.
В наземном регистраторе происходит измерение периода ЧМ-сигнала. После измерения регистратор вырабатывает управляющий импульс, который поступает в ЦЖК. Получив управляющий импульс, управляемый переключатель 2 (VT6, DD4.1) переключает коммутатор, и происходит измерение следующего параметра.
В конце каждого цикла измерений для синхронизации коммутатор DD3 выдает на вход модулятора нулевое напряжение, и скважинный прибор формирует сигнал высокой частоты, период которого находится вне рабочего диапазона изменения ЧМ-сигнала.
Сенсоры и нормирующие преобразователи.
Каналы Т, ТА, ТМ (термометр, термоанемометр, термометр манометра). Сенсорами каналов являются кремниевые диоды типа КД521А, через которые протекает постоянный ток 20 мкА. Выходным сигналом такого сенсора является падение напряжения на диоде, обратно пропорциональное измеряемой температуре.
Канал М (манометр). Сенсором канала (В4) является мостовой тензопреобразователь В4, на одну из диагоналей которого (2-4) подается стабилизированное напряжение U0. Выходным сигналом тензопреобразователя является разность напряжений на другой диагонали моста (1-3), пропорциональная измеряемому давлению. Эта разность затем усиливается дифференциальным усилителем DA1.
Канал ЛМ (локатор муфт). Сенсором канала (В1) является магниточувствительный элемент (катушка) помещенный в дифференциальную магнитную систему. Выходным сигналом такого датчика является изменение напряжения на выходе катушки при изменении магнитных свойств контролируемого объекта. Этот переменный сигнал через диод VD1 заряжает конденсатор С8, который с большой постоянной времени разряжается через резистор R8, затягивая импульс ЛМ во времени.
Канал пФ (влагомер). Сенсором канала (В5) является цилиндрический измерительный конденсатор, сквозь который протекает исследуемый флюид. Выходным параметром такого датчика является изменение емкости конденсатора за счет изменения диэлектрической проницаемости флюида. В приборе происходит измерение этой емкости с помощью емкостного делителя «С2-сенсор», питающегося переменным током (импульсом Т0) с ключом фиксации нуля на ключе DD1.1.
Коммутатор.
Нормированные сигналы (напряжения с нормализаторов измерительных каналов) через коммутатор последовательно поступают на Частотный модулятор ЧМ. Команда на переключение измерительного канала (отрицательный импульс напряжения) из наземной части аппаратуры СГДК по центральной жиле кабеля поступает на двоичный счетчик, выходы которого управляют мультиплексором.
Мультиплексор вырабатывает сигналы, которые далее через аналоговые ключи поочередно подключают нормированные сигналы к частотному модулятору.
В приборах используются также мультиплексоры, в которых аналоговые ключи установлены непосредственно в корпусе микросхемы.
Цель работы: исследование работы коммутатора сигналов.
Задачи работы:
Исследование управляющих и исполнительных выводов мультиплексора.
Исследование работы коммутатора.
Рис. 13.36. Схема счетчика, выходы которого управляют мультиплексором.
Выполнение работы:
Собрать схему испытаний. Имитируя ключом Space команду на переключение измерительного канала, проконтролируйте работу двоичного счетчика и, соответственно, выработку коммутатором команд управления аналоговыми ключами.