Локаторы акустические скважинные ЛАС-1

Назначение

Локаторы акустические скважинные ЛАС-1 (в дальнейшем - ЛАС-1) предназначены для измерений размеров подземных полостей, заполненных жидкими рабочими средами, пропускающими ультразвуковые волны.

Описание

ЛАС-1 состоит из блока скважинного (БС), блока наземной телеметрии (БНТ) и персонального компьютера (ПК), объединенных комплектом соединительных кабелей, которые обеспечивают телеметрическую и цифровую связь БС с БНТ и БНТ с ПК.

БС выполнен в защитном корпусе и содержит антенный узел, шаговый двигатель, цифровой компас, модуль контроля сканирования, узел питания. Антенный узел, состоящий из трех пьезокерамических антенн (боковой, нижней и дополнительной) приводится во вращение относительно оси прибора шаговым двигателем для осуществления кругового сканирования измеряемой полости. ЛАС-1 может оснащаться дополнительной наклонной антенной или дополнительной боковой антенной. Модуль контроля сканирования осуществляет управление процессом сканирования и оцифровку принимаемых отражений. Для азимутальной привязки антенного узла используется цифровой компас, который жестко с ним связан. Узел питания формирует напряжение питания узлов БС и напряжение возбуждения антенн в режиме излучения ультразвуковых зондирующих импульсов.

БС выполняет следующие функции:

- получение первичной информации ультразвуковой локации;

- передачу первичной информации ультразвуковой локации на БНТ.

БНТ выполнен в защитном корпусе, содержит встроенный компьютер и источник питания.БНТ выполняет следующие функции:

- электрическое питание БС;

- формирование заданного уровня питания антенного узла;

- передачу информации между БС и ПК;

- прием информации от блока импульсов глубины.

На каротажном кабеле через колонну скважины БС в рабочем (вертикальном) положении спускается подъемником в исследуемую полость, заполненную жидкими рабочими средами, пропускающими ультразвуковые волны (вода, рассолы, конденсат, другие технические жидкости), и, воздействуя на поверхность полости ультразвуковыми импульсами (одиночными или в режиме сканирования), принимает создаваемое этим воздействием поле отраженных волн. Затем БС передает эту полученную информацию, которая является первичной информацией о размерах исследуемой полости в БНТ, расположенный совместно с ПК, либо в кузове подъемника, либо рядом с ним.

ПК организует взаимодействие компонентов ЛАС-1 во всех основных и служебных режимах его работы, принимает от БНТ первичную информацию, формирует массивы зарегистрированных данных и, с помощью программ «Осциллограф» и «Сканирование», вычисляет и отображает на мониторе размеры исследуемых полостей.

Общий вид ЛАС-1, места пломбирования от несанкционированного доступа и размещения знака утверждения типа приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид ЛАС-1

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) ЛАС-1 представлено программой «ЛАС_ТПО.ехе», состоящей из двух связанными между собой отдельных программ «Осциллограф» и «Сканирование», отвечающих за разные функции общего процесса - процесса сканирования подземной полости.

Программа «Осциллограф» отвечает за тестирование и непосредственное управление звуколокатором, настройку параметров сканирования и сканированием в режиме осциллограмм. Режим осциллограмм подразумевает сканирование с регистрацией, записью и последующей обработкой осциллограмм всей трассы отражённого сигнала, после излучения зондирующего импульса. Программа «Осциллограф» является самодостаточной программой и может функционировать, в некоторых режимах, отдельно от программы «Сканирование», что достаточно для выполнения задач ЛАС-1.

Программа «Сканирование» часть своих функций выполняет с помощью программы «Осциллограф», поэтому при запуске программа «Сканирование» автоматически запускает «Осциллограф».

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО «Осциллограф» указаны в таблице 1.

Таблица 1

Влияние метрологически значимой части ПО на метрологические характеристики локатора акустического скважинного ЛАС-1 не выходит за пределы согласованного допуска.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Диапазон измерений расстояния до отражающего объекта в диапазоне рабочих температур с помощью, м:

- боковой антенны .................................................. от 0,5 до 160;

- нижней антенны ................................................... от 0,5 до 50;

- дополнительной антенны ............................................ от 0,5 до 50.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений расстояния до отражающего объекта*, % ...........................................± 2.

Несущая частота локации, кГц ................................................298 ± 10.

Диапазон задания длительности импульса ультразвука, мкс .......................3 до 850.

Диапазон задания амплитуды напряжения на антенне при возбуждении

импульса ультразвука, В .................................................. от 1 до 300.

Длительность сканирования горизонтального сечения, с, не менее

Минимальный угловой шаг при сканировании,

Напряжение питания от сети переменного тока:

- напряжение, В ..................................................... от 187 до 242;

- частота, Гц

Максимальная потребляемая мощность, Вт, не более

Рабочие условия применения:

БС:

- максимальное гидростатическое давление, МПа

- диапазон температуры рабочей среды, °С ............................... от 10 до 80;

БНТ

- диапазон температуры окружающей среды, °С ............................от 10 до 45.

Габаритные размеры БНТ (длина х ширина х высота), мм, не более............ 430 х 330 х 180.

Габаритные размеры БС мм, не более:

- диаметр

- длина

Масса, кг, не более

- БНТ

- БС

Примечание - * Характеристика получена в технической воде по ГОСТ 23732-79.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации КВУФ.416723.001 РЭ типографским способом в левом верхнем углу и на корпус БНТ в виде наклейки.

Комплектность

Комплектность ЛАС-1 приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Комплектность

Поверка

осуществляется по документу КВУФ.416723.001 МП «Инструкция. Локаторы акустические скважинные ЛАС-1. Методика поверки», утверждённому первым заместителем генерального директора - заместителем по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ» 30.03.2015 г.

Основные средства поверки:

- рулетка измерительная металлическая Р10Н2К по ГОСТ 7502-98, длина 10 м, класс точности 1.

Сведения о методах измерений

Локаторы акустические скважинные ЛАС-1. Руководство по эксплуатации. КВУФ.416723.001 РЭ, раздел 2.3.

Нормативные документы

1 ГОСТ 26116-84 Аппаратура геофизическая скважинная. Общие технические условия.

2 ГОСТ Р 8.763-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1-10’9 до 50 м и длин волн в диапазоне 0,2 - 50 мкм.

3 ТУ 4315-003-12262998-2008 Локаторы акустические скважинные ЛАС-1. Технические условия.