Введение 18
1. Обзор принципов построения систем термостатирования узлов приборов 19
1.1. Исходные положения 19
1.2. Принципы регулирования СТС 20
1.3. Классификация СТС 21
2. Анализ требований к схеме управления и формулирование задачи 24
2.1. СТС гироинклинометр ИГН 100-100/60-A 24
2.2. Требования к питанию 26
2.3. Специальные требования к элементной базе 26
2.4. Требования к системе 26
3. Разработка электрической принципиальной схемы устройства 27
3.1. Оценка кондуктивных помех 27
3.2. Схемотехническое проектирование блока 30
4. Конструирование блока управления экспериментальной установки для
исследования системы термостатирования 50
4.1. Требования к конструкции 50
4.2. Разработка компоновочной схемы 50
4.3. Описание конструкции 51
5. Вопросы технологии 53
5.1. Расчет по основным показателям технологичности 53
5.2. Технологичность сборки 55
6. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 57
7. Социальная ответственность 75
7.1. Введение 75
7.2. Экологическая безопасность 80
7.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 81
7.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 83
Заключение 84
Список использованных источников 86
В настоящее время навигационное оборудование получило широкое распространение во многих отраслях. Важное место среди них занимают инклинометрические системы. Гироскоп - один из основных узлов практически любой гироскопической инклинометрической системы. Основной недостаток гироскопов - нестабильность параметров при изменении температуры. Для уменьшения влияния температуры на параметры датчиков в настоящее время применяются различные системы термостатирования.
Решения для поддержания определенной температуры чувствительных элементов инклинометров, таких как гироскопы и акселерометры существуют только для диапазона температуры в окружающей среде, лежащей ниже температуры статирования.
Скважинные приборы характеризуются особыми условиями работы, такими как недостаток свободного пространства для размещения термоизоляции между узлами чувствительных элементов и охранным кожухом, необходимость большой продолжительности работы и высокой точности поддержания температуры статирования. Следовательно, в данных условиях целесообразно применение активной системы термостатирования автоматического управления.
Так как температура статирования лежит внутри диапазона температур окружающей среды, то в состав активной СТС войдет как нагреватель, так и охладитель. Стоит также добавить, что закон регулирования, по крайней мере, вблизи температуры статирования должен быть линейным. Для этого было предложено внести в схему широтно-импульсный модулятор, построенный таким образом, что за период шиммирования и нагреватель, и охладитель будут поочередно включаться в работу на полную мощность.
Регулирование теплового потока будет осуществляться путем изменения времени включения нагревателя и охладителя за период шиммирования.
Актуальность. В настоящее время гироскопические инклинометры являются широко используемым и наиболее точным инструментом контроля буровых скважин. Для улучшения характеристик гироинклинометров существует необходимость в системе термостатирования.
Предмет диссертационных исследований - системы термостатирования.
Объект исследований - скважинные приборы гироскопических инклинометров.
Цель данной работы состоит в разработке системы термостатироваия скважинного прибора, лишенной недостатков предыдущего поколения гироинклинометров.
Научная новизна. Предложены методы уменьшения кондуктивных помех.
Практическая значимость. Разработана конструкция блока управления системы термостатирования скважинных приборов.
Реализация результатов работы. В результате работы был изготовлен действующий блок управления системой термостатирования скважинных приборов.
Апробация работы. Основные положения диссертации опубликованы в IV Всероссийском молодежном Форуме с международным участием "Инженерия для освоения космоса".
В данной диссертации рассмотрены системы термостатирования скважинных приборов. В работе описаны основные принципы работы системы термостатирования, проведен анализ задания и на основе его выполнено конструирование блока управления системой термостатирования.
Объектом исследований являются скважинные приборы гироскопических инклинометров. Цель данной работы состояла в разработке системы термостатирования скважинного прибора.
В разделе 1 был рассмотрены теоретические основные систем термостатирования, их классификации и основные узлы.
В разделе 2 был проведен анализ задания и сформированы требования для последующего проектирования блока управления системой термостатирования.
В разделе 3 проведен расчет основных параметров электрической схемы устройства
По результатам выполненного задания для раздела «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» было достигнуто следующее:
- Были определены потенциальные потребители результатов исследования;
- Проведен SWOT-анализ, по результатам которого можно сделать вывод, что данная технология имеет преимущества по сравнению с имеющимися разработками.
- Составлен план проекта, в соответствии с которым определяются объем работ и время, затрачиваемое на ее выполнение.- Рассчитан бюджет научного исследования.
- Проведена оценка экономической выгоды исследования.
В разделе «Социальная ответственность» магистерской работы описали рабочее место, провели анализ выявленных вредных и опасных проявлений факторов производственной среды, затронули вопросы охраны окружающей среды, рассмотрели защиту при возникновении чрезвычайных ситуаций, правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности, а также организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны.
На основании вышеизложенного можно заключить, что работа выполнена в полном объеме, цель достигнута.
