Разработка инклинометра с непрерывным измерением азимута

(4)

где m - число измерений заданного угла (m 4); показания инклинометра при j - ом измерении k - гo значения установленного угла (зенитного, азимута или визирного), где j =

1, 2, 3, ., m; - действительное значение задаваемого k-го угла (зенитного, азимута или визирного).

Среднее квадратическое отклонение случайной составляющей основной погрешности инклинометра для каждого k - го значения установленного угла равно

(5)

Граница случайной составляющей основной погрешности инклинометра для доверительной вероятности Р = 0,95 при измерении k - то значения установленного угла равна

= . (6)

Нижнюю и верхнюю границы интервала , , в котором с вероятностью Р = 0,95 находится погрешность инклинометра при измерении k -го значения установленного угла, определяют по формуле

(7)

Основную абсолютную погрешность инклинометра при измерении k - то значения установленного угла необходимо оценивать по формуле

(8)

При необходимости повышения инструментальной точности инклинометра путем исключения систематической составляющей погрешности следует строить графики поправок к показаниям инклинометра.

Инклинометр считают годным к эксплуатации, если выполняются следующие условия:

(9)

где - оценка систематической составляющей основной погрешности инклинометра в заданной точке диапазона измерения установленного угла; ; - коэффициенты, равные отношению контрольного допуска (соответственно ]; , ) к пределу допускаемой погрешности (соответственно , , ). Значения и изменяются в пределах от 0,8 до 1,0 в зависимости от отношения пределов допускаемой погрешности образцовых и поверяемых СИ.

Курсовой уход гироскопа во времени для гироскопических инклинометров тоже определяют, задавая скважинному прибору наименьшее значение зенитного угла, при котором нормируется значение курсового ухода гироскопа во времени.

Прибору задают произвольный азимут и с интервалом 15 с производят четыре измерения азимута.

Среднее значение измеренного азимута определяют по формуле

(10)

где - значения азимута, измеренные инклинометром через 15 с.

Измерения повторяются через каждые 5 мин в течение 30 мин.

Для каждого k - то момента времени определяется значение курсового ухода гироскопа по формуле

(11)

Среднее значение курсового ухода гироскопа за 5 мин равно

(12)

Инклинометр считается годным к эксплуатации, если выполняются следующие условия

, (13)

где , - допустимый курсовой уход гироскопа за 5 и 30 мин соответственно, нормированный в технической документации на поверяемый прибор.

При обработке результатов измерений в скважине азимутальных, зенитных и визирных углов могут быть учтены систематические погрешности инклинометра по этим каналам, определенные при поверке.

С этой целью для конкретных типов инклинометров строят график поправок (рис. 9).

Рис.9 График поправок к показаниям инклинометра по зенитному углу (слева) и по азимуту (справа).

Границы погрешности инклинометра , при измерениях с использованием графика поправок к показаниям измеряемых значений углов определяются формулой

(14)

где - основная допускаемая погрешность поверочной установки или образцового средства при использовании поверочного приспособления; -граница случайной составляющей основной погрешности инклинометра при измерении k - го значения j - го угла.

Аттестация образцовых поверочных установок сводится к определению и устранению неперпендикулярностей их осей вращения, установке уровней в горизонтальной плоскости, ориентации установки в пространстве, обеспечивающей совмещение вертикальной оси вращения с направлением гравитационного вектора, а продольной оси зажима-с горизонтальной составляющей геомагнитного вектора и оценке погрешностей задания азимута, визирных и зенитных углов.

3. Феррозондовые инклинометры

Феррозонд, феррозондовый магнитометр, прибор для измерения и индикации магнитных полей (в основном постоянных или медленно меняющихся) и их градиентов. Действие феррозонда основано на изменении магнитного состояния ферромагнетика под воздействием двух магнитных полей разных частот. В простейшем варианте феррозонд состоит из стержневого ферромагнитного сердечника и находящихся на нём двух катушек: катушки возбуждения, питаемой переменным током, и измерительной (сигнальной) катушки. В отсутствие измеряемого магнитного поля сердечник под действием переменного магнитного поля, создаваемого током в катушке возбуждения, перемагничивается по симметричному циклу. Изменение магнитного потока, вызванное перемагничиванием сердечника по симметричной кривой, индуцирует в сигнальной катушке эдс, изменяющуюся по гармоническому закону. Если одновременно на сердечник действует измеряемое постоянное или слабо меняющееся магнитное поле, то кривая перемагничивания изменяет свои размеры и форму и становится несимметричной. При этом изменяется величина и гармонический состав эдс индукции в сигнальной катушке. В частности, появляются чётные гармонические составляющие эдс, величина которых пропорциональна напряжённости измеряемого поля и которые отсутствуют при симметричном цикле перемагничивания.

 Скачать реферат