ՀԱՅԱՍՏԱՆԻ ՀԱՆՐԱՊԵՏՈՒԹՅԱՆ

ԿՐԹՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ ՆԱԽԱՐԱՐՈՒԹՅՈՒՆ ՀԱՅԱՍՏԱՆԻ ԱԶԳԱՅԻՆ
ՊՈԼԻՏԵՊԽՆԻԿԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ(ՀԻՄՆԱԴՐԱՄ)

Ընդերքաբանության և մետալուրգիայի

ֆակուլտետ

Ընդերքաբանության և շրջակա

միջավայրի պահպանության ամբիոն

Ռ. Զ. ՀԱԿՈԲՅԱՆ

ՀԱՆՔԱՅԻՆ ԱՐՏԱԴՐՈԻԹՅԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐԻ ԱՎՏՈՄԱՏԱՑՈԻՄ

Դասագիրք

ԵՐԵՎԱՆ

ՃԱՐՏԱՐԱԳԵՏ

2015

ՀՏԴ 622.24 Հրատարակվում է Հայաստանի պետական Ճարտարագիտական համալսարանի

23.12.2014թ. գիտական խորհուրդի նիստում

Հաստատված 2014թ. Հրատարակչական

Պլանի համաձայն

Գրախոսներ՝

Հակոբյան Ռ.Զ.

Հանքային արտադրության գործընթացների ավտոմատացում:

Դասագիրք/ Ռ. Զ. Հակոբյան; ՀՊՃՀ.- Եր.; Ճարտարագետ, 2015թ.- 155 էջ:

Դասագրքում հակիրճ շարադրված է ավտոմատացման հիմունքները, հիմնական տեղեկություններ չափումների, ընդհանուր արդյունաբերական և հատւկ նշանակության հսկիչ-չափիչ սարքերի վերաբերիալ, որոնք կիրառվում են հորատման և լեռնահետախուզական աշխատանքների ժամանակ: Ներկայացված են հիմնական և օժանդակ գործընթացների ռեժիմի պարամետրերի չափման և գրանցման համալիր ապարատուրաները, ինչպես նաև առանձին գործընթացների ավտոմատ կարգավորման սկզբունքները և ավտոմատացման հիմնական միջոցները: Առանձնակի տեղ է հատկացված ավտոմատ ղեկավարման հասկացություններին, սկզբունքներին և գոյություն ունեցող ժամանակակից համալիր միջոցներին և դրանց տեխնիկական բնութագրերին:

Դասագիրքը կազմված է համապատասխան «Հանքային արտադրության գործընթացների ավտոմատացում» ծրագրի և նախատեսված է «Օգտակար հանածոների հետախուզում և մշակում» մասնագիտության մագիստրոսի կրթական ծրագրով ուսանողների համար:

ԲՈՎԱՆԴԱԿՈՒԹՅՈՒՆ

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

1. ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՀԱՍԿԱՑՈՒԹՅՈԻՆՆԵՐ ՉԱՓՈԻՄՆԵՐԻ ԵՎ ՀՍԿԻՉ –ՉԱՓԻՉ ՊՐԻԲՈՐՆԵՐԻ ՎԵՐԱԲԵՐԻԱԼ

1.1. Ընդհանուր տեղեկություններ

1.2. Չափման գործընթացը, մեթոդները և միավորները

1.3. Չափեր և չափիչ սարքեր (приборы)

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

2. ՀԵՂՈՒԿԻ ԵՎ ԳԱԶԻ ՃՆՇՄԱՆ ՉԱՓՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

2.1. Ընդհանուր արդյունաբերական տեսակի մանոմետրեր Ճնշում

2.2. Հեղուկային մանոմետրեր

2.3. Զսպանակավոր մանոմետրեր

2.4. Մխոցային մանոմետրեր

2.5. Հորատման աշխատանքներում օգտագործվող հատուկ խորքային մանոմետրեր

2.6. Հորատանցքի ցեմենտացման ժամանակ կիրառվող ինքնագրող մանոմետրեր

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

3. ՋԵՐՄԱՍՏԻՃԱՆԻ ՉԱՓՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

3.1. Ընդհանուր տեղեկություններ արդյունաբերական տեսակի ջերմաչափեր մասին

3.2. Ընդարձակաչափական ջերմաչափեր

3.3. Մանոմետրական ջերմաչափեր

3.4. Ջերմաէլեկտրական պիրոմետրեր

3.5. Դիմադրության էլեկտրական ջերմաչափեր

3.6. Ճառագայթման պիրոմետրեր

3.7. Խորքային ջերմաչափեր

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

4. ՀԵՂՈՒԿՆԵՐԻ ԵՎ ԳԱԶԻ ԾԱԽՍԻ ԵՎ ՔԱՆԱԿԻ ՉԱՓՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

4.1. Ընդհանուր տեղեկություններ

4.2. Փոփոխական ճնշման անկման ծախսաչափեր

4.3. Դիֆերենցիալ մանոմետրեր

4.4. Ճնշման հաստատուն անկման ծախսաչափեր (ռոտամետրեր)

4.5. Էլեկտրական ծախսաչափ ЭPM-5

4.6. Հորատալուծույթի էլեկտրամագնիսական ծախսաչափ ЭМР-2

4.7. Հորատալուծույթի ինդուկցիոն ծախսաչափ РГР-7

4.8. Հորատալուծույթի մակարդակի չափումը ընդունման ծավալներում

4.9. Հորատանցքից դուս եկող հորատալուծույթի ծախսի ձևափոխիչ ПРВ

4.10. Հորատալուծույթի հոսքի ազդանշանիչ СПЖ- 1

4.11. Հորատանցքի լվացման, լրալցման հսկման և ֆլյուիդաերևակման կանխատեսման պրիբորների համալիր Д-4

4.12. Երևակումների, արտանետումների և կլանումների նախաազդանշանիչ СВП

4.13. Հաշվիչներ

4.14.Անեմոմետրեր

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

5. ՀՈՐԱՏՄԱՆ ՌԵԺԻՄԻ ՊԱՐԱՄԵՏՐԵՐԻ ԵՎ ՑՈՒՑԱՆԻՇՆԵՐԻ ՉԱՓՄԱՆ ԵՎ ՀՍԿՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

5.1. Առանցքային բեռնվածության չափիչ ինդիկատոր

5.2. Կշռի հիդրավլիկական ինդիկատոր (ԿՀԻ-ГИВ)

5.3. Բեռնվածության չափման մագնիսաառաձգական համակշռիչ МКН-2

5.4. Մատուցման ավտոմատ կարգավորիչ АРП

5.5. Պտտման հաճախության չափիչ ИЧВ

5.6. Ոլորող մոմենտի չափիչ և ավտոմատ սահմանափակիչ OM-40

5.7. Հսկիչ-չափիչ ապարատւրա “КУРС”

5.8. Հորատման գործընթացի պարամետրերի համապիտանի արձանագրիչ “Румб-1”

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

6.ԱՎՏՈՄԱՏ ՂԵԿԱՎԱՐՄԱՆ ՀԱՍԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ ԵՎ ՍԿԶԲՈՒՆՔՆԵՐԸ

6.1. Ավտոմատիկայի հիմնական հասկացությունները

6.2. Հակիրճ ակնարկ հորատման գործընթացի ավտոմատ ղեկավարման վերաբերիալ

6.3. Հետախուզական հորատման արտադրական գործընթացները որպես ավտոմատացման օբյեկտներ

6.4. Մեխանիկական սյունակային հորատման գործնթացի ավտոմատ ղեկավարման համակարգեր

6.5. Հետախուզական սյունակային հորատման գործընթացի լավարկման հիմնական ցուցանիշները

6.6. Հորատման առավելագույն մեխանիկական արագության ցուցանիշ

6.7. Հորատման հաստոցի առավելագույն արտադրողականության ցուցանիշը

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

7. ԻՋԵՑՄԱՆ – ԲԱՐՁՐԱՑՄԱՆ ԱՇԽԱՏԱՆՔՆԵՐԻ (ԻԲԱ) ԵՎ ՀՈՐԱՏԱԴՈՒՐԻ ՄԱՏՈՒՑՄԱՆ ՄԵՔՆԱՅԱՑՄԱՆ ԵՎ ԱՎՏՈՄԱՏԱՑՄԱՆ ՄԻՋՈՑՆԵՐ

7.1. Իջեցման-բարձրացման աշխատանքների (ԻԲԱ) ավտոմատացում

7.2. Ավտոմատացված հորատման կայանք БА-25 - – Э

7.3. Հորատարկը հորատախորշ մատուցող ավտոմատներ 113

7.4. Մատուցման հորատախորշային ավտոմատներ և մեխանիզմներ

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

8.ԼԵՌՆԱՀԵՏԱԽՈՒԶԱԿԱՆ ԱՇԽԱՏԱՆՔՆԵՐԻ ԱՎՏՈՄԱՏԱՑՄԱՆ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՄԻՋՈՑՆԵՐԸ

8.1. Լեռնային փորվածքներից ջրհեռացման կայանքների ավտոմատացում

8.2. Հանքահորային վերհան կայաքների ավտոմատացումը

8.3. Օդափոխման համակարգի ավտոմատացում

8.4. Կոմպրեսորային կայանքների ավտոմատացում

8.5. Հորատման խողովակների մխման ավտոմատ

8.6. Հորատման խողովակների ավտոմատ պարուրակահան

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

9. ՀՈՐԱՏՄԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑԻ ՀՍԿԱՆ ԵՎ ՂԵԿԱՎԱՐՄԱՆ

ՀԱՄԱԼԻՐ ՄԻՋՈՑՆԵՐ

9.1. Տեխնոլոգիական և երկրաբանական տեղեկատվության հավաքագրման և արտապատկերման կայան «ГЕЛИУС»

9.2. Հորատման հաստոցներից տվյալների հավաքագրման ավտոմատացված համակարգ KOBUS

9.3. Հորատանցքի հորատման գործընթացի հսկման միկրոպրոցեսորային համալիր МКПБ-1

9.4. Հեռուստաչափիչ համակարգեր

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

ԳՐԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՑԱՆԿ

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Աշխատանքի արտադրողականության անընդհատ և արագ աճի գլխավոր նախադրյալները արտադրության համալիր մեքենայացումն ու ավտոմատացումն է։

Համալիր մեքենայացման ու ավտոմատացման տակ հասկացվում է արտադրական այնպիսի գործընթաց, ինչի դեպքում, բոլոր օպերացիաները իրականացվում են մեքենաներով ու մեխանիզմներով, իսկ դրանց ղեկավարումը հատուկ հարմարանքներով՝ ավտոմատներով, որոնք գործում են առանց մարդու անմիջական մասնակցության։

Եթե աշխատանքի մեքենայացումը թեթև ացնում է մարդու ֆիզիկական աշխատանքը,ապա ավտոմատացումը աշխատողին ազատում է նաև մեքենաների և մեխանիզմների անմիջական ղեկավարումից։ Ավտոմատացումը թույլ է տալիս էականորեն բարձրացնել աշխատանքի արտադրողականությունը և արտադրանքի որակը, աշխատանքի անվտանգությունը և արտադրության կուլտուրան։ Սակայն ավտոմատացման միջոցների արժեքը և դրանց կարգաբերման ծախսերը մի շարք դեպքերում բավականին բարձր են: Հետևաբար արտադրական գործընթացների ավտոմատացմանը պետք է դիմել տնտեսապես շահավետ պայմանների դեպքում, ինչպես նաև ծանր և թունավոր աշխատանքի պայմաններից մարդուն ազատելու համար։Արտադրական գործընթացների ավտոմատացման նախադրյալները կայանում է ձեռքի բոլոր աշխատանքների ամբողջական մեքենայացման, ինչպես նաև հսկիչ-չափիչ սարքավորումների լայն կիրառման մեջ։

Լեռնահորատման աշխատանքներում կիրառվող հաստոցների հագեցումը հսկիչ-չափիչ սարքավորումներով հնարավորություն է տալիս ստանալ տեղեկատվություն տեխնոլոգիական գործընթացի վերաբերյալ, ժամանակին կատարելու ճշտումներ (ուղղումներ) և ըստ այդմ դրականորեն ազդել արդյունքների վրա։

Այսպես, հորատանցքերի հորատման ժամանակ հետևելով պրիբորների ցուցմունքներին ու գրառումներին կարելի է՝

· իրականացնել հորատման ռեժիմի պարամետրերի օպտիմալ արժեքների որոնում և ապահովում (պահպանում),

· ապահովել ապարքայքայիչ գործիքի ռացիոնալ բանեցում,

· որոշել վթարային իրադրությունները և ժամանակին կանխել վթարները,

· վերլուծել աշխատանքային ժամանակի բալանսը և իրականացնել մեխանիկակ անկարոտաժ:

Հորատանցքի խորության ավելացման հետ բարդանում է հորատման գործընթացը, որը բավականին մեծացնում է հսկիչ-չափիչ սարքերի դերը: Խորը հորատանցքերի հորատման գործընթացի և նրա պարամետրերի (հորատախորշային ճնշում և շերտային ճնշում, դինամիկական մակարդակ ,ջերմաստիճան, ծախս և այլն) հսկման համար մակերևույթային պրիբորներից բացի օգտագործում են նաև խորքային պրիբորներ:

Ներկայումս երկրաբանահետախուզական և լեռնահանքային արդյունաբերության մեջ մեծ չափով օգտագործում են մեքենաների, մեխանիզմների և ավտոմատացման միջոցների աշխատանքի հսկման և գրանցման սարքեր, իսկ որոշ պարամետրերի և գործընթացների կարգավորումը իրականացվում է հեռուստաղեկավարմամբ:

1. ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՀԱՍԿԱՑՈՒԹՅՈԻՆՆԵՐ ՉԱՓՈԻՄՆԵՐԻ ԵՎ ՀՍԿԻՉ –ՉԱՓԻՉ ՍԱՐՔԵՐԻ ՎԵՐԱԲԵՐԻԱԼ

1.1. Ընդհանուր տեղեկություններ

Հսկիչ-չափիչ սարքերը (ՀՉՍ) ծառայում են հորատման գործընթացի հիմնական պարամետրերի գրանցման և ղեկավարման համար նպատակ ունենալով պահպանել օպտիմալ տեխնոլոգիական ռեժիմները և կանխել վթարային իրավիճակները: Այդպիսի որոշիչ պարամետրերի թվին են պատկանում՝ առանցքային բեռնվածությունը հորատախորշի վրա, հորատման մեխանիկական արագությունը, հորատման խողովակաշարի պտտման հաճախությունը, հորատալուծույթի ծախսը, ոլորող մոմենտը և այլն: Պայմանականորեն դրանք բաժանվում են հորատման տեխնոլոգիական ռեժիմի պարամետրերի (առանցքային բեռնվածություն, հորատալուծույթի ծախսը և նրա ճնշումը, պտտման հաճախությունը և այլն) և հորատման էֆեկտիվության պարամետրերի կամ ցուցանիշների (մեխանիկական և երթային արագություններ, ծախսող հզորություն և այլն):

Ժամանակակից հորատման կայանքները համալրված են մեկական պարամետրեր հսկող սարքերով, ինչպես նաև հորատման գործընթացի պարամետրերի համալիր հսկման ապարատուրաներով: Առաջին խմբին են պատկանում առանցքային բեռնվածության ինդիկատորները, հորատալուծույթի ծախսաչափերը և ճնշաչափերը, ոլորող մոմենտի սահմանափակիչները, վատտաչափերը, պտտման հաճախության ինդիկատորները, հորատախորշային հարվածային մեքենաների հարվածների հաճախության չափիչները: Երկրորդ խմբին են պատկանում ГП-18А հսկիչ–չափիչ ապարատուրայի ПКМ, ИРБ փոքր չափերի չափիչ ապարատուրաները:

Ըստ գործողության սկզբունքի հսկիչ-չափիչ սարքերը ստորաբաժանվում են էլեկտրականի, հիդրոպնևմատիկականի և մեխանիկականի: Սակայն ավելի հաճախ սարքերում օգտագործվում է այդ սկզբունքների համակցությունը: Երկրաբանահետախուզական աշխատանքներում կիրառվող հսկիչ-չափիչ սարքերը դասակարգվում են հետևյալ կերպ:

Ըստ չափվող մեծության բնույթի՝ հորատման խողովակաշարի զանգվածի, առանցքային բեռնվածության, ոլորող մոմենտի, խողովակաշարի պտտման հաճախության, հորատման խողովակների իջեցման և բարձրացման արագության, հորատալուծույթի քանակի և ճնշման չափիչների:

Ըստ հաշվանքի եղանակի՝ ցուցադրող, ինքնագրող, գումարող, ազդանշանող, հեռակառավարող:

Ըստ չափագիտական նշանակության՝ տեխնիկական, աշխատանքային տեղերում տեղադրվող, հսկիչ, տեխնիկական սարքերի ծառայության համար, նմուշային և չափիչ հարմարանքների ստուգման համար:

Հսկիչ-չափիչ սարքերը բաղկացած են երեք հիմնական մասերից՝ տվիչից (զգայուն էլեմենտից), ձևափոխող- ուժեղացնող մասից և ցուցասարքից կամ ինդիկատորից: Որոշ սարքերում ձևափոխիչ-ուժեղացուցիչ մասը բացակայում է: Այդպիսի սարքերի ազդանշանները մարդու զգայարանների կողմից չեն ընկալվում:

Հսկիչ-չափիչ սարքերին և ապարատուրաներին ներկայացվում են հետևյալ հատուկ պահանջները.

1) բանեցման պարզությունը և աշխատանքի հուսալիությունը,

2) կայունությունը շրջակա միջավայրի (ճնշման, ջերմաստիճանի և խոնավության) ազդեցության նկատմամբ,

3) կայունությունը վնասակար ազդեցություններից (յուղի կամ հորատալուծույթի ներթափանցումից, վիբրացիայից),

4) այդ հսկիչ-չափիչ սարքերի տեղադրելու հնարավորությունը ինչպես նոր, այնպես էլ արդեն գործող սարքավորումների վրա:

Հսկիչ-չափիչ սարքերը հիմնական մասը տվիչն է, որը արձակում է արտաքին ազդեցությանը համեմատական ազդանշան: Այդ ազդանշանը (տեղեկությունը) հետագայում ձևափոխվում է մարդու զգայարանների կողմից ընկալելու կամ գործընթացի հսկողության համար:

1.2. Չափման գործընթացը, մեթոդները և միավորները

Չափումը փնտրվող մեծության համեմատման գործընթացն է նույն բնույթի մեծության հետ, որը ընդունված է որպես չափման միավոր:

Հարմարանքը, որը ծառայում է փնտրվող մեծությունը համեմատելու չափման միավորի հետ, կոչվում է չափիչ սարք, իսկ չափման միավորի նյութական նմուշը՝չափ, որը կարող է լինել մարմնի, նյութի և հարմարանքի տեսքով:

Չափումները կարող են իրականացվել տարբեր եղանակներով և մեթոդներով՝ուղղակի չափում, անուղղակի չափում և համատեղ չափում մեթոդներ:

ՈՒղղակի չափում անվանում են այն մեթոդները, որոնց դեպքերում չափման են ենթարկվում անմիջապես փնտրվող մեծությունները. ընդ որում փնտրվող մեծությունը կարող է որոշվել անմիջապես չափիչ սարքի ցուցմունքով, որը աստիճանավորված է չափման համապատասխան միավորներով, կամ համեմատելով այն տվյալ մեծության չափի հետ: Օրինակ, քաշը կարելի է չափել զսպանակավոր կշեռքով, որը ունի քաշի միավորներով աստիճանավորված սանդղակ, կամ լծակավոր կշեռքով ու կշռաքարերով:

Անուղղակի չափման մեթոդների դեպքում փնտրվող մեծությունը անմիջապես չի չափվում, այլ հաշվարկվում է այլ մեծությունների ուղղակի չափումների հիման վրա: Օրինակ, հաստատուն հոսանքի շղթայում հզորությունը կարելի է որոշել անուղղակի եղանակով՝ ելնելով հոսանքի լարման(U) և հոսանքի ուժ(I) մեծությունների արտադրյալից (P=U·I):

Համատեղ չափման մեթոդների դեպքում փնտրվող մեծությունները որոշում են մի շարք ուղղակի չափումների համադրմամբ, որոնք օգտագործվում են փնտրվող մեծությունը պարունակող հավասարումների համակարգի լուծման համար: Որպես օրինակ կարող է ծառայել ձողի գծային ընդարձակման որոշումը՝ չափելով նրա երկարությունը տարբեր ջերմաստիճանների տակ:

Հորատման ռեժիմի պարամետրերի չափումը հիմնականում կատարվում է ուղղակի եղանակով:

Չափման միավորները սահմանվում են որոշակի համակարգերի հիման վրա: Չափման միավորների միջազգային SI համակարգը (SI- Systeme Internationale) ունի հիմնական և լրացուցիչ միավորներ:Լրացուցիչ միավորները ստացվում են հիմնակյաններից: Օրինակ ուժի միավորը՝ նյուտոնը, դուրս է բերվում Նյուտոնի երկրորդ օրենքից՝ F=ma: Այս բանաձևում ընդունելով m=1կգ և a=1մ/վրկ², կստանանք F=1 նյուտոն: Հետևաբար նյուտոնը (Ն) այն ուժն է, որը 1կգ զանգվածին հաղորդում է 1մ/վրկ² արագացում:

1.3. Չափեր և չափիչ սարքեր (приборы)

Լեռնահանքային արտադրության մեջ իրականացվող գորընթացների պարամետրերի վերաբերիալ տեղեկատվությունը ստանում են չափիչ սարքերի օգնությամբ: Չափիչ սարքերը կարելի է ստորաբաժանել հետևյալ խմբերի՝ համեմատման, ցուցադրման և ինտեգրման:

Չափերը և չափիչ սարքերը ըստ ճշգրտության ստորաբաժանվում են երեք կարգերի՝ ա) էտալոնային չափեր և չափիչ սարքերը, բ)նմուշային չափեր և չափիչ սարքեր, գ)աշխատանքային չափեր և չափիչ սարքեր:

Էտալոնները նմուշային չափեր ու սարքեր են, որոնք ապահովում են չափման միավորների վերարտադրությունն ու պահպանումը չափագիտական ճշտությամբ, այսինքն ամենաբարձր ճշտությամբ, որը կարող է ապահովել ժամանակակից գիտությունը և չափիչ տեխնիկան: Էտալոնները ստորաբաժանվում են առաջնայինի, երկրորդայինի և երրորդայինի: Առաջնային համարվում են պետական էտալոները, երկրորդայինները առաջնայինների կրկնօրինակներն են, իսկ երրորդայինները՝ պատրաստվում են երկրորդայիններից և համարվում են աշխատանքային էտալոններ՝ նմուշային չափերի և չափիչ սարքերի ստուգման համար:

Չափիչ սարքերի հիմնական բնութագիրը դա նրա ճշտությունն է: Ճշտությունը ընդունված է գնահատել սխալանքով, որը կարող է արտահայտվել բացարձակ և հարաբերական սխալանքներով:

Բացարձակ սխալանքը հավասար է չափման X արդյունքի և իրական արժեքի տարբերությանը՝, ընդ որում չափվող մեծության իրական արժեքը համարվում է նմուշային սարքի ցուցմունքը: Բացարձակ սխալանքը ամբողջությամբ չի կարող բնութագրել սարքի ճշտությունը, եթե հայտնի չէ սարքի չափման ընդգրկույթը: Սովորաբար սարքի ճշտության գնահատման համար օգտվում են բերված սխալանք հասկացողությունից:

Բերված սխալանքը՝ առավելագույն բացարձակ սխալանքի հարաբերությունն է սարքի չափման ընդգրկույթի վրա արտահայտված տոկոսներով՝

Կախված սարքի աշխատանքային պայմաններից սխալանքը ստորաբաժանվում է հիմնականի և լրացուցիչի: Հիմնական համարվում է առավելագույն սխալանքը, որը որոշվում է սարքի նորմալ աշխատանքային պայմաններում աստիճանավորումով (градyировка):Աշխատանքային պայմանների փոփոխությունը նորմալից բերում է լրացուցիչ սխալանքի:

Համապատասխան ԳՕՍՏ 1845-59-ի չափիչ սարքերը կախված հիմնական բերված սխալանքից ստորաբաժանվում են ճշտության ութ դասերի՝ 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0: Նշված թվերը ցույց են տալիս տվյալ սարքի առավելագույն հիմնական բերված սխալանքը:

Օրինակ: Աշխատանքային մանոմետրի չափման ընդգրկույթը

Նորմալ պայմաններում ճնշման չափման դեպքում այդ մանոմետրը ցույց տվեց X=21կգ/սմ², իսկ նմուշային մանոմետրը՝ X_Ն=20կգ/սմ²: Որոշել աշխատանքային մանոմետրի ճշտության դասը սանդղակի տվյալ կետում:

Աշխատանքային մանոմետրի հիմնական բացարձակ սխալանքը՝

Այս սարքի հիմնական բերված սխալանքը ՝

Հետևաբար աշխատանքային մանոմետրի ճշտությունը 4 դասի է:

Չափման արդյունքները միշտ տարբերվում են չափվող մեծության իրական մեծությունից, որը պայմանավորված է չափիչ սարքերի անճշտությամբ, չափման մեթոդների անկատարելիությամբ, մարդու զգայարանների անկատարելիությամբ, որը ընդունում է չափման արդյունքները, հետևաբար չափումները միշտ ուղեկցվում են որոշակի սխալանքով:

Լեռնահանքային արտադրության բնագավառում օգտագործվում են ինչպես ընդհանուր արդյունաբերական չափիչ սարքեր, այնպես էլ հատուկ չափիչ հարմարանքներ և կայանքներ:

ՍՏՈԻԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

1. Բնութագրել չափման գործընթացը:

2. Ո՞րն է կոչվում չափիչ սարք:

3. Ո՞րն է կոչվում չափ:

4. Բնութագրել չափման մեթոդները:

5. Ո՞րն է չափման ուղղակի մեթոդը: .

6. Ո՞րն է չափման անուղղակի մեթոդը:

7. Ո՞րն է չափման համատեղ մեթոդը:

8. Չափիչ սարքերի դասակարգումը:

9. Ի՞նչ են իրենցից ներկայացնում էտալոնային նմուշային սարքերը:

10. Ինչպե՞ս է որոշվում բացարձակ սխալանքը:

11. Ինչպե՞ս է որոշվում բերված սխալանքը:

12. Որո՞նք են հիմնական և լրացուցիչ սխալանքները:

13. Որոշել աշխատանքային մանոմետրի ճշտության դասը:

14. Թվարկել չափիչ սարքերի ճշտության դասերը ըստ բերված սխալանքի:

15. Ի՞նչ չափիչ սարքեր են օգտագործվում լեռնահանքային արտադրության բնագավառում:

2. ՀԵՂՈՒԿԻ ԵՎ ԳԱԶԻ ՃՆՇՄԱՆ ՃԱՓՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

2.1. Ընդհանուր արդյունաբերական տեսակի մանոմետրեր

Ճնշում է անվանվում միավոր մակերեսի վրա նորմալի ուղղությամբ կիրառված ուժը՝ Պա (Ն/մ²):

Տեխնիկական չափումներում կիրառվում են նաև հետևյալ ոչ արտահամակարգային ճնշման չփման միավորները.

1. Տեխնիկական մթնոլորտը (մթ) կամ կիլոգրամ-ուժը մեկ քառակուսի սանտիմետրի վրա (կգ.ուժ/սմ²),

2. Ֆիզիկական մթնոլորտը (մթն),

3. Միլիմետր սնդիկի սյունը (մմ սնդ.սյն.) ,

4. Միլիմետր ջրի սյունը (մմ ջրի սյն.):

Տարբերում են ճնշման հետևյալ տեսակները` մթնոլորտային ճնշում կամ

Բարոմետրական ճնշում (P_մ), ավելցուկային ճնշում (P), բացարձակ ճնշում (P_բ) և նոսրացման ճնշում (разрежение)(P_ն) (որաշակի արժեքներում` վակուում):

Մթնոլորտային կամ բարոմետրական ճնշումը շրջապատող օդի ճնշումն է (փոփոխական մեծություն):

Ավելցուկային ճնշումը` բացարձակ և բարոմետրական ճնշումների տարբերությունն է՝

Բացարձակ ճնշումը` ամբողջական ճնշուն է, որի տակ գտվում է նյութը՝

Նոսրացում (разрежение) է անվանվում բարոմետրական և բացարձակ ճնշումների տարբերությունը՝

Վակուում` խորը նոսրացում ( глубокое разрежение )` ավելի քան 500մմ սնդիկի սյուն (66650Ն/մ²):

Ճնշման չափման սարքերը ստորաբաժանվում են ըստ հետևյալ չափանիշների:

1.Ըստ չափվող մեծությունների տեսակների:

Բարոմետրեր`մթնոլորտային ճնշման չափման համար, մանոմետրեր, միկրոմանոմետրեր, ճնշաչափեր` ավելցուկային ճնման չափման համար, մանովակուումնաչափեր՝ ավելցուկային ճնշման և վակուումի չափման,վակումումմետրեր, քարշաչափեր (тягомери)՝ նոսրացման (разрежения) և վակուումի չափման համար, դիֆերենցյալ մանոմետր`ճնշմումների տարբերության չափման համար:

2.Ըստ աշխատանքի սկզբունքի`հեղուկային, զսպանակային, մխոցային, ռադիոակտիվ, պիեզոէլեկտրական և տենզոմետրական:

Լեռնահորատման աշխատանքներում հիմնականում կիրառվում են առաջին երեք խմբի սարքերը:

2.2. Հեղուկային մանոմետրեր

Այս սարքերում չափվող ճնշումը հավասարակշռվում է հեղուկի սյան միջոցով: Այդ մանոմետրերը լինում են U-ձև խողովակով, թասավոր (чашечные), թեք խողովակով և օղակային կշեռքներ:

U-ձև մանոմետրերը (նկ.1) ունեն պարզ կառուցվածք և հուսալի են շահագործման մեջ: Դրանք կիրառվում են ոչ մեծ ճնումների (մինչև 2կգուժ/սմ²կամ 196132Ն/մ²), նոսրացման (разрежение) և ճնշման անկումների չափման համար:

Այդպիսի սարքերի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է չափվող ճնշման և հայտնի ճնման հավասարակշռման վրա:

Երկկողմ ցուցնակը բաժանված է միլիմետրերի, որի զրոյական նիշը տեղադրված է մեջտեղում: Խողովակի ծնկաձև մասը լցված է աշխատանքային հեղուկով (սնդիկ, սպիրտ, երբեմն յուղ կամ ջուր): Ճնշման կամ նոսրացման չափման համար խողովակի մի ծայրը միացվում է ճնշման նոսրացման աղբյուրին, իսկ երկրորդը ազատ կապված է մթնոլորտի հետ:

Ճնշման անկման չափման համար խողովակի ծայրերը միացվում են տարբեր ճնշումներ ունեցող տեղամասերին: Սարքի ցուցմունքները որոշվում են միլիմետրական սանդղակով, որը կախված է խողովակի ծնկներում աշխատանքային հեղուկի մակարդակների տարբերությունից (H=h₁+h₂), հեղուկի խտությունից () և ջերմաստիճանից ու կախված չէ խողովակի լայնական հատույթից:

Թասային(чашечные) մանոմետրերը (նկ.2.2) համարվում են U-ձև մանոմետրերի տարատեսակ և տարբերվում են դրանցից նրանով` որ երկրորդ ծունկը փոխարինված է թասով(чашка)՝ մոտավորապես 20 անգամ մեծ տրամագծի անոթով: Թասում հեղուկի մակարդակի աննշան փոփոխությունը բերում է խողովակուում դրա բավական մեծ փոփոխությանը: Թասի փողրակը միացվում է չափվող ճնշմանը, իսկ ապակյա խողովակի ազատ ծայրը միացված է մթնոլորտին:

Ապակյա խողովակին զուգահեռ տեղադրված է միլիմերային սանդղակ, որի զրոյական ճնշումը համապատասխանում է հեղուկի մակարդակին խողովակում և թասում մինչև չափումը: Ճնշման չափման հաշվարկը կատարվում է ապակյա խողովակի մակարդակով(H):

Միկրոճնշումների և միկրոնոսրացումների չափման համար կիրառվում են թեք ապակյա խողովակով թասային մանոմետրեր (նկ.2.2,բ): Թասում հեղուկի մակարդակի չնչին տատանումը համապատասխանում է հեղուկի զգալի տեղաշարժին թեք խողովակում, որը հնարավորություն է տալիս չափելու փոքր ճնշումներ:

Սակայն գործնականում անկյունը 15⁰ փոքր չի արվում, քանի որ փոքր անկյունների դեպքում մակակորությունը(мениск) ձգվում է և դժվարանում է հաշվարկի գրանցումը:

Միկրոմանոմետրերով չափվող ճնշման մեծությունը՝

Որտեղ L-ը սյան երկարությունն է, -ն հեղուկի խտությունն է:

Օղակային կշեռքները (նկ.2.3) համարվում են ճնշումների տարբերության չափման առավել զգայուն հեղուկային սարքեր:

Դրանք իրենցից ներկայացնում են օղակձև տեսքի կլոր հատույթի մետաղական խողովակ 3, որը 5 միացնող ձողի(планка) և բուրգի միջոցով հենվում է 2 հենարանին: Օղակի ստորին մասը լցված է հեղուկով, իսկ վերևում տեղադրված է 6 միջնորումը, որի երկու կողմերում տեղադրված են միացման փողրակներ:

Օղակի ստորին մասին ամրացված է բեռ: Օղակի <<+>> խուցը փողրակով և խողովակով միացվում է չափվող ճնշմանը, իսկ <<->> խուցը միացված է մթնոլորտին: <<+>> և <<->> խցերում ճնշումների տարբերության հետևանքով փոփոխվում են հեղուկի մակարդակների դիրքերը և միջ նորման վրա սկսում է ազդել պտտող մոմենտ: Մինչև հավասարակշռության վերականգնումը՝ օղակը միացման ձողով (планка) և սլաքով կպտտվի հենարանի շուրջը միկողմից բեռի քաշի ուժի ազդեցությունից և հեղուկի մակարդակների տարբերությունից մյուս կողմից: Ցուցմունքը հաշվում են 4 սանդղակի վրա: Օղակի արտաքին ծայրին ավելացված է բեռ 1:

2.3 Զսպանակավոր մանոմետրեր

Ավելցուկային ճնշման, նոսրացման և վակուումի չափման համար տեխնիկայում առավել տարածում են ստացել զսպանակավոր մանոմետրերը: Դրանք ունեն պարզ կառուցվածք, էժան են և հուսալի շահագործման մեջ: Այդ սարքերի զգայուն էլեմենտներ կարող են լինել՝ մանգաղաձև խողովակային զսպանակը (Բուրդոնի խողովակ), բազմագալար խողովակային զսպանակը (գելիկս), հարթ մեմբրանը և հարմոնիկային մեմբրանը (սիլֆոն):

Զսպանակավոր մանոմետրի գործողության ընդհանուր սկզբունքը կայանում է նրանում, որ չափվող ճնշման ազդեցության տակ զգայուն էլեմենտը դեֆորմացվում է և փոխանցումային մեխանիզմի միջոցով դեֆորմացիան վերափոխվում է սլաքների շրջանային շարժմանը սանդղակի երկարությամբ: Ընդ որում սլաքի տեղաշարժը համեմատական է զգայուն էլէմենտի դեֆորմացիային, հետևաբար և չափվող ճնշմանը:

Մանգաղաձև խողովակներով զսպանակավոր մանոմետրեր (նկ.2.4)

Զգայուն էլեմենտը՝ խողովակային զսպանակը պատրաստվում է ֆոսֆորային բրոնզից, բերիլային բրոնզից կամ լատունից, իսկ 200 կգ/ուժ/սմ²(1960_*10⁴Ն/մ²) և ավելի ճնումների համար՝ պողպատից: Խողովակային զսպանակը 1 մի ծայրով զոդված է 2 բռնիչում, իսկ խցանով փակված երկրորդ ծայրը զոդված է և հոդակապով միացված փոխանցումային մեխանիզմին: Բռնիչի մյուս ծայրը վերջանում է պարուրակային նիպելով 3: Այս մեխանիզմի կազմի մեջ են մտնում տարիչը 4, սեկտորը 5 և տրիբը (մանրամոդուլ ատամնանիվ ) 6, որի առանցքին հագցրված է սլաքը 7: Սարքի «մեռյալ» քայլերի (люфтов) վերացման համար ծառայում է գալարային զսպանակը 8: Սարքի գործողությունը հիմնված է նրա վրա, որ օվալի տեսք ունեցող սնամեջ խողովակային զսպանակը ներքին ճնման ազդեցության տակ ձգտում է ձեռք բերել գլանի տեսք և միաժամանակ դառնալ ուղղագծային ու փոխանցող-բազմապատկիչ մեխանիզմի միջոցով ազդում է սլաքի վրա:

Գործնականում խողովակային զսպանակի ետ ոլորման աստիճանը չի գերազանցում 10⁰: Աշխատանքային մանոմետրի ճշգրտության դասը կազմում է 1.5, 2.5, և 4: Ավելի ճշգրիտ չափումների համար օգտվում են հսկիչ մանոմետրից, որոնց ճշգրտության դասը 0,5 և 1,0 է, իսկ լաբորատոր պայմաններում կիրառվում են 0,2 և 0,35 ճշտության դասի մանոմետրեր:

Գազի ճնշման չափման մանոմետրերը կոնստրուկցիայով չեն տարբերվում նշված մանոմետրերից, սակայն ունեն որոշ առանձնահատկություններ: Այսպես, նույն մանոմետրը չի կարելի օգտագործել այրվող և չայրվող գազերի ճնշման չափման համար: Այդ նպատակով մանոմետրերի թվացույցերը ներկում են տարբեր գույներով և գրում գազի անունը: Թթվածնի ճնշման չափման մանոմետրերը մանրազննին յուղազերծվում են, քանի որ յուղի և թթվածնի միացումը բերում է պայթյունի: Այդ մանոմետրի թվացույցի վրա գրվում է Ն << Թթվածնային, յուղավտանգ >>:

Վակուումաչափերի կառուցվածքը նմանակ է խողովակային զսպանակով կարող է լինել սիլֆոնային մանոմետրեր կամ մեմբրանային մանոմետրեր, միայն այն տարբերությամբ, որ զսպանակի ծայրը վակուումի չափման ժամանակ ետ չի ոլորվում, այլ ընդհակառակը ոլորվում է: Վակուումաչափի սանդղակը աստիճանավորված է մմ սնդ. սյուն:

Մանովակուումաչափերով չափվում է մթնոլորտայինից ցածր և բարձր ճնշումներ: Այս սարքի սանդղակի աջ մասը ծառայում է ճնշման չափման համար, իսկ ձախ՝ նոսրացման համար: Հետևաբար սանդղակի աջ մասը աստիճանավորված է ճնշման չափման միավորներով (կգուժ/սմ²), իսկ ձախը՝ նոսրացման միավորներով (մմ.սնդ.սյուն):

Բազմագալար խողովակային զսպանակով մանոմետրի զգայուն էլեմենտը գելիքսն է՝ 2,5-ից մինչև 9 փաթույթներ ունեցող գալարի տեսքով, որը հնարավորություն է ընձեռնում ետ պտտվելու մինչև 50-60^°, ապահովելով մեծ զգայունություն և չափման ճշտություն: Այսպիսի սարքերի չափման ճշտության դասը 1,5 է: Այս մանոմետրերը կարող են լինել ցուցադրող, գրանցող և հնարավորություն ունեն հատուկ հարմարանքով էլեկտրական լարերի միջոցով ցուցմունքները փոխանցել հեռավորության վրա:

Էլեկտրակոնտակտային մանոմետրեր (ԷԿՄ): Ճնշման, նոսրացման չափման և միաժամանակ չափվող պարամետրերի թույլատրելի նվազագույն կամ առավելագույն մեծությանն հասնելիս ազդանշանելու համար կիրառվում են էլեկտրական կոնտակտով մանոմետրեր: Լինելով նմանակ խողովակային զսպանակով մանոմետրին, դրանք ունեն ևս երկու սլաք՝ դրվածքով (устовка) էլեկտրական կոնտակտով: Ընդ որում այդ սլաքների դիրքը կարող է փոխվել օպերատորի կողմից: Այս մանոմետրի ճշգրտության դասը 2,5 է:

Մեմբրանային մանոմետրերի մեմբրանները, կարող են լինել հարթ, հարթ-ալիքավոր և ալիքավոր (սիլֆոններ): Հարթ մեմբրանով սարքերը կիրառվում են ոչ բարձր ճնշումների (մինչև 25 կգ ուժ/սմ²-2,4 ՄՆ/մ²) և նոսրացման (0-760 մմ սնդ. սյուն-0÷0,1 ՄՆ/սմ²) չափման համար:

Սիլիֆոնային մանոմետրներն ունեն մեծ շարժունակություն, որի շնորհիվ, դրանք կիրառվում են ցածր ճնշումների՝ 0,3-ից մինչև 5 կգ ուժ/սմ²(29420 Ն/մ²-ից մինչև 0,49 ՄՆ/մ²) չափման համար:

Սիլֆոնային մանոմետրերը թողարկվում են 1 և 1,5 դասերի ճշտությամբ:

2.4. Մխոցային մանոմետրեր

Մխոցային մանոմետրերը ունեն չափման մեծ ճշտություն և դրանց օգնությամբ հիմնականում իրականացվում են աշխատանքային, հսկիչ և զսպանակավոր մանոմետրերի ստուգում: Այս մանոմետրերը ունեն 0,02; 0,05; և 0,2 ճշտության դասեր:

Մխոցային մանոմետրերի (նկ.2.5) աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է որոշելու ճնշումը հեղուկի վրա, որը ստեղծվում է մխոցի և չափաբերման բեռի ազդեցության տակ:

Մխոցային մանոմետրի հիմնական չափիչ մասը ուղղահայաց տեղակայված 2 սյունակ է, որի գլանաձև անցքում տեղադրվում է 4 ափսեյով 3 մխոցը: Չափումների կատարման ընթացքում ափսեյի վրա տեղադրվում են չափաբերման բեռներ: Սարքի ստորին մասում են գտնվում 7 պտուտակային մամլիչը, 6 ծորակը և 1 փողրակները ստուգվող մանոմետրին միացնելու համար:

Մանոմետրի ստուգման համար փողրակներին միացվում են մեկ կամ երկու մանոմետրեր, 5 ձագարը լցվում է թույլ մածուցիկ միներալային յուղ, որով լցվում է պրիբորի կանալները և գլանը: Այնուհետև գլան է իջեցվում մխոցը, իսկ ափսեյի վրա տեղադրվում է համապատասխան քանակի չափաբերման բեռներ: Մխոցի և գլանի մակերևույթների միջև շփման նվազեցման նպատակով ձեռքով պտտում են մխոցը բեռի հետ մեկտեղ:

Մանոմետրով չափվող ճնշումը կարելի է որոշել հետևյալ բանաձևով:

րտեղ G₁-ը մխոցի ափսեի քաշն է Ն-ով,

G₂-ը չափաբերման բեռի քաշն է Ն-ով,

F-ը մխոցի մակերեսն է մ²-ով:

Եթե մխոցի և բեռների քաշը միասին 1 կգ ուժ է, իսկ մխոցի հատույթի մակերեսը 1սմ², ապա հաշվարկը դժվար չէ:

Կապված այն բանի հետ, որ 1 սմ² հատույթի մակերեսով մխոցի կոշտությունը և ամրությունը սահմանափակ է, ապա կարելի է առավելագգույնը չափել մինչև 50 կգ ուժ/սմ² (4,9 ՄՆ/մ²) ճնշում:

Սարքի 7 պտուտակային մամլիչը հնարավորություն է տալիս չափելու ավելի բարձր ճնշումներ: Այդ նպատակով 6 ծորակի օգնությամբ անջատվում է մխոցի կալունակը և փողրակներից մեկին միացվում է նմուշային մանոմետրը, իսկ մյուսին`ստուգվող աշխատանքայինը: Պտուտակային մամլիչի միջոցով ստեղծվում է ճնշում և համեմատվում երկու մանոմետրերի ցուցմունքները:

2.5. Հորատման աշխատանքներում օգտագործվող հատուկ խորքային մանոմետրեր

Հետախուզական և շահագործական հորատանցքերի հորատման պրակտիկայում օգտագործվում են հատուկ սարքեր, որոնց հիմքում ընկած են ընդհանուր արդյունաբերական մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը: Այդ մանոմետրերը ունեն կառուցվածքային որոշակի առանձնահատկություններ և հարմարեցված են աշխատանքի կոնկրետ պայմաններին:

Խորքային մանոմետրերը կիրառվում են նավթի և գազի հետախուզական և շահագործական հորատանցքերի հորատման ժամանակ՝ շերտային և հորատախորշային ճնշումների չափման և գրանցման համար:

Այս ճնշումների չափումը հնարավորություն է տալիս լուծել հետևյալ խնդիրները՝

1) որոշել դեբիտի կախվածությունը դեպրեսիայից հորատախորշի վրա,

2) կազմել իզոբարային քարտեզ, որն անհրաժեշտ է շերտային փորձարկման օպերացիաների որակի գնահատման և դրա ֆիզիկական պարամետրերի որոշման համար,

3) հետազոտել հորատանցքերի փոխազդեցությունները, հետևաբար և շերտի հիդրոհաղորդակցությունը:

Հաշվի առնելով աշխատանքի առանձնահատկությունները, խորքային մանոմետրերը պետք է բավարարեն հետևյալ պահանջներին՝

· ունենան փոքր արտաքին տրամագիծ, որպեսզի տեղավորվեն շերտափորձարկիչների մեջ կամ իջեցվեն պոմպակոմպրեսորային խողովակների միջով,

· ունենան բավարար ամրություն և հերմետիկություն բարձր հիդրոստատիկ ճնշումներին դիմակայելու համար,

· սարքի կառուցվածքը և նյութը բարձր ջերմաստիճանում և ագրեսիվ միջավայրում պետք է բավարարեն նրա աշխատանքի հնարավորություն:

Խորքային մանոմետրերը դասակարգվում են հետևյալ ըստ հատկանիշներով.

1. Ըստ նշանակության՝ նախատեսված են չափելու ավելցուկային ճնշումներ և դիֆերենցիալ ճնշումներ:

2. Ըստ աշխատանքի սկզբունքի՝ բազմագալար խողովակային զսպանակով մանոմետր, զսպանակամխոցային մանոմետր և օդաճնշական մանոմետր: Վերջինս կոչվում է նաև խորքային դիֆերենցիալ մանոմետր:

3. Ըստ ճշգրտության աստիճանի լինում են՝ աշխատանքային մանոմետր և բարձր ճշտության մանոմետր (прецизионные):

4. Ըստ ցուցմունքի փոխանցման եղանակի՝ տեղական և հեռավորության վրա գրանցումով:

Խորքային մխոցավոր մանոմետրի սկզբունքային սխեման պատկերված է նկ.2.6-ի վրա:

МПГ-3М տեսակի խորքային մխոցավոր մանոմետրերը թողարկվում են 160, 250, և 400 կգուժ/սմ²(15,7;24,5 և 39,2 ՄՆ/մ²) չափման սահմանային մեծություններով, որոնց ճշտության դասը 1,5 է:

Աղյուսակ 2.2

Խորքային զսպանակամխոցային մանոմետրերի տեխնիկական տվյալները

ГИ-1 տեսակի խորքային խողովակային բազմագալար զսպանակով (գելիքս) մանոմետրի սեխման պատկերված է նկ.2.7-ի վրա:

Ի շնորհիվ ուշացման (դադարի) մեխանիզմի, անհրաժեշտության դեպքում այս սարքը հնարավորություն ունի ճնշումը չափելու ոչ միայն հորատանցքի փողի ամբողջ երկարությամբ, այլ նաև շերտի փորձարկման տեղում: Ընդ որում կարելի է ստանալ գրառման մեծացված մասշտաբ և չափման բարձր ճշտություն: Այս սարքի ճշտության դասը 1,0 է:

2.6.Հորատանցքի ցեմենտացման ժամանակ կիրառվող ինքնագրող մանոմետրեր

Հորատանցքի ցեմենտացման ժամանակ շատ կարևոր է ճնշման հսկումը, որը հնարավորություն է տալիս որոշել ստորին խցանի նստեցման պահը «կանգ» հենարանային օղակի վրա, ինչպես նաև ներքևի ու վերևի խցանների տեղաշարժը: Առավել կարևոր է նաև ցեմենտացումից հետո խողովակաշարի ճնշափորձարկումը (опрессовка и испытание) ըստ հերմետիկության, որը ևս անհնար է առանց հսկելու ճնշումը: Այդ իսկ պատճառով, բացի ընդհանուր արդյունաբերական նշանակության մանոմետրերից կիրառվում են հատուկ մանոմետրեր, որոնք ճնշման ցուցմունքները փոխանցում են հեռավորության վրա հեղուկների կամ սելսինային զույգերի միջոցով: Մանոմետրերի այս վերջին տեսակները տեղադրվում են հորատանցքերի ցեմենտացման հսկման կայանքներում(СКЦ-2М): Խողովակային բազմագալար զսպանակով և սելսինային զույգով մանոմետրի սխեման պատկերված է նկ.2.8-ի վրա:

Չափվող ճնշումը 1 ռետինե բաժանարարով, բուֆերային հեղուկով և 4 սիլֆոնով փոխանցվում է 5 բազմագալար խողովակային զսպանակին: Զսպանակը ետ ոլորվելով պտտում է նրան միացված 6 ռոտոր սելսին-տվիչը (БД-404) որոշ անկյան տակ, որը համեմատական է հսկվող ճնշմանը: Բաբախումների հարթման համար նախատեսված են 2 և 3 փականները (дроссель):

Սելսին տվիչը մալուխով միացված է երկու սելսին-ընդունիչներին (БС-404), որոնք գտնվում են լաբորատորիայում: Սելսին ընդունիչներից մեկը 7 շարժման մեջ է դնում ցուցադրող մանոմետրի սլաքը, իսկ երկրորդը 8 ՝ գրանցիչի գրչածայրը:

ՍՏՈՒԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

1. Գրել և բացատրել տեխնիկական չափումներում կիրառվող ճնշման չափման միավորները:

2. Սահմանել մթնոլորտային (բարոմետրական) ճնշումը:

3. Սահմանել ավելցուկային ճնշումը և գրել բանաձևը:

4. Սահմանել բացարձակ ճնշումը և գրել բանաձևը:

5. Սահմանել վակուումը:

6. Ճնշման չափման սարքերի ստորաբաժանումը ըստ չափվող մեծությունների տեսակի:

7. Ճնշման չափման սարքերի ստորաբաժանումը ըստ աշխատանքի սկզբունքի:

8. Բացատրել հեղուկային մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

9. Գծագրել և բացատրել U-ձև մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

10. Գծագրել և բացատրել թասային մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

11. Թասային մանոմետրի առավելությունները և թերությունները:

12. Գրել և բացատրել թասային միկրոմանոմետրով չափվող մեծության որոշման բանաձևը:

13. Ինչի՞ համար են ծառայում օղակային կշեռքները:

14. Բացատրել օղակային կշեռքների աշխատանքի սկզբունքը:

15. Բացատրել մանգաղաձև խողովակային զսպանակով մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

16. Բացատրել վակուումաչափերի աշխատանքի սկզբունքը:

17. Բացատրել բազմագալար խողովակային զսպանակով մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

18. Բացատրել էլեկտրական մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

19. Բացատրել մեմբրանային մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

20. Բացատրել մխոցային մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

21. Գրել և բացատրել խորքային մանոմետրով լուծվող խնդիրները:

22. Որո՞նք են խորքային մանոմետրերին ներկայացվող պահանջները:

23. Ի՞նչ հատկանիշներով են դասակարգվում խորքային մանոմետրերը:

24. Բացատրել խորքային մխոցավոր մանոմետրի սկզբունքային սխեման:

25. Բացատրել բազմագալար զսպանակով խորքային մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

26. 26. Բացատրել խողովակային բազմագալար զսպանակով և սելսինային զույգով մանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

3. ՋԵՐՄԱՍՏԻՃԱՆԻ ՉԱՓՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

3.1. Ընդհանուր տեղեկություններ արդյունաբերական տեսակի ջերմաչափերի մասին

Մարմնի տաքացվածության աստիճանը բնութագրող մեծությունը կոչվում է ջերմաստիճան: Ջերմաստիճանի չափումը հիմնված է մարմինների միջև ջերմափոխանակության վրա:

Հայտնի է, որ ջերմաստիճանի փոփոխությամբ փոփոխվում է նյութի (մարմնի) ֆիզիկական հատկությունները և պարամետրերը՝ երկարությունը, ծավալը, խտությունը, մածուցիկությունը, էլեկտրահաղորդականությունը և այլն: Հետևաբար ջերմաստիճանը հնարավոր է չափել անուղղակի ճանապարհով, այսինքն հետևելով որևէ մեկ ֆիզիկական հատկությանը, որը փոփոխվում է կախված մարմնի տաքացման կամ սառեցման հետ: Կախված թե վերհիշյալ փոփոխվող որ հատկությունն է դրված ջերմաստիճանի չափման համար նախատեսված սարքի հիմքում, ըստ այդմ վերջիններս ստորաբաժանվում են` ընդարձակաչափական ջերմաչափերի , մանոմետրական ջերմաչափերի, ջերմաէլեկտրական պիրոմետրերի, դիմադրության ջերմաչափերի, ճառագայթման պիրոմետրերի:

Տարբեր խմբերի սարքերով չափվող ջերմաստիճանի սահմանները բերված են աղյուսակ 3.1-ում:

Աղյուսակ 3.1

Տարբեր խմբերի սարքերով չափվող ջերմաստիճանի սահմանները

3.2. Ընդարձակաչափական ջերմաչափեր

Ընդարձակաչափական ջերմաչափերն են պատկանում դիլատոչափական(դիլատոմետր), երկմետաղական և հեղուկային ջերմաչափերը:

Դիլատոչափական և երկմետաղական ջերմաչափերի գործողության սկզբունքը հիմնված է ընդարձակման գործակիցների (ընդարձակման գծային գործակիցների), տարբերության վրա, երբ միաժամանակ տաքացվում են երկու մարմիններ՝ առաջին դեպքում պղնձե կամ ալյումինե գլանի (գծային ընդարձակման մեծ գործակցով), որի մեջ տեղադրվում է ինվարի¹, քվարցի կամ հախճապակու ձող (չափազանց փոքր գծային ընդարձակման գործակցով), իսկ երկրորդ դեպքում՝ երկու տարբեր մետաղների թիթեղներ՝ զոդված երկարությամբ:

Այսպիսի ջերմաչափերի ճշտությունը բարձր չէ, սակայն դրանք լայնորեն կիրառվում են որպես ջերմաստիճանի կարգավորման զգայուն էլեմենտ, քանի որ տաքացման ժամանակ դրանք առաջ են և բերում բավականին տեղափոխման ճիգեր:

Հեղուկային ջերմաչափերի (նկ.3.1.) ջերմանոթը և մազանոթային խողովակի մի մասը լցվում է սպիրտով կամ սնդիկով: Սնդիկային ջերմաչափերով 150°C ջերմաստիճանից բարձր ջերմության չափման համար մազանոթում գտնվող սնդիկի վրա ավելացնում են իներտ գազ 10...70 կգուժ/սմ2 (0,98-6,9 ՄՆ/մ2) ճնշման տակ, որպեսզի սնդիկը պահպանվի ցնդումից և խողովակի պատերի վրա նստելուց:

1-ինվար՝ պողպատի և նիկելի համաձուլվածք

Կոնտակտային ջերմաչափերի մի կոնտակտը անշարժ միացվում է սնդիկով գլանանոթի, իսկ երկրորդը տեղադրվում է մազանոթի մեջ և կարող է լինել շարժական կամ անշարժ: Վերևի անշարժ կոնտակտով ջերմաչափերը կիրառվում են ազդանշանման համար, երբ ջերմաստիճանը հասնում է սահմանային տրված մեծությանը: Կոնտակտային ջերմաչափի երկրորդ տեսակը սովորաբար օգտագործում են ջերմաստիճանի ղեկավարման սխեմաներում:

Սանդղակի փոքր չափերի պատճառով հեղուկային ջերմաչափերը հաճախ կիրառվում են լաբերատոր նպատակներով կամ այնպիսի տեղերում, երբ ջերմաստիճանի չափումները տեխնոլոգիապես հնարավոր է կատարել մոտ հեռավորություններից:

3.3. Մանոմետրական ջերմաչափեր

Մանոմետրական ջերմաչափերի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է հեղուկների, գազերի կամ եռացող հեղուկների գոլորշու ջերմաստիճանի չափման վրա, երբ նրանք տաքանում են կամ սառում:

Հեղուկային մանոմետրական ջերմաչափերի սկզբունքային սխեման պատկերված է նկ.3.2-ի վրա: Ջերմաբալոնը 1 պատրաստվում է պողպատից և հաշվարկված է բարձր ճնշման համար: 3 կապիլյարը պատրաստվում է պղնձի կամ պողպատյա խողովակից՝ 0,15...0,4մմ ներքին տրամագծով և մինչև 60մ երկարությամբ:

Որպես աշխատանքային հեղուկ ջերմաբալոնի մեջ լցվում է՝ հեղուկներ (սնդիկ, քսիլոլ, մեթիլային սպիրտ), գազեր (ազոտ, հելիում), արագ եռացող հեղուկներ և դրանց գոլորշիներ (քլորային մեթիլ, ացետոն և այլն):

3.4. Ջերմաէլեկտրական պիրոմետրեր

Ջերմաէլեկտրական պիրոմետրերը (նկ.3.3) բաղկացած են ջերմազույգից, համալրող և միացնող լարերից, ինչպես նաև սարքի էլշու-ի չնչին արժեքներին համապատասխան զգայուն էլեմենտից:

Ջերմազույգի գործողությունը հիմնված է ջերմաէլեկտրական էֆեկտի վրա, երբ սառը ծայրի վրա առաջ է գալիս ջերմա-էլշու, իսկ այդ նույն ժամանակ տարբեր նյութերից պատրաստված զոդվածքի երկու ջերմաէլեկտրոդները ենթարկվում են տաքացման: Երկու ջերմաէլեկտրոդների տաք զոդվածքը (спай) պարփակում են հախճապակու, ջերմակայուն կամ չժամգոտվող պողպատյա պաշտպանիչ պատյանի մեջ և տեղակայում են չափման ենթակա միջավայրում, իսկ սառը զոդվածքի ջերմաստիճանը պահպանում են հաստատուն: Քանի որ արտադրական պայմաններում ջերմազույգի գլխիկի համար հնարավոր չէ պահպանել հաստատուն ջերմաստիճան, ապա ջերմազույգը ճկուն էլեկտրոդներով ազդազերծված (компенсационными) լարերով դուրս է հանվում հաստատուն ջերմաստիճանի գոտի:

Ազդազերծված լարերը պատրաստվում են ավելի էժան մետաղներից և համաձուլվացքներից, քան ջերմաէլեկտրոդները, սակայն մինչև 150⁰C տաքացնելու դեպքում նրանք ևս զարգացնում են էլշու, ինչ որ համապատասխան ջերմոզույգերը: Ջերմաստիճանային տատանումներից խուսափելու համար չափման էլեկտրական սխեմայում ներառում են КТ-54 ազդազերծման արկղը, որը ավտոմատ կերպով իրականացնում է ցուցմունքների ուղղում: Վերջինիս էլեկտրական սխեման իրենից ներկայացնում է անհավասարաչափ կամրջակ:

3.5. Դիմադրության էլեկտրական ջերմաչափեր

Դիմադրության էլեկտրական ջերմաչափերը կիրառվում են այն դեպքերում, երբ պահանջվում են չափման բարձր ճշտություն 200…650˚C (73…923˚K) սահմաններում:

Այս ջերմաչափերի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է հաղորդիչների և կիսահաղորդիչների էլեկտրական դիմադրության չափումների վրա փոփոխելով դրանց ջերմաստիճանը: Ինչպես հայտնի է, ջերմաստիճանի բարձրացման հետ հաղորդիչների դիմադրությունը մեծանում է, իսկ կիսահաղորդիչներինը՝ փոքրանում: Իմանալով հաղորդիչների կամ կիսահաղորդիչների էլեկտրական դիմադրությունների կախվածությունը ջերմաստիճանի փոփոխությունից, կարելի է չափելով դիմադրությունը որոշել ջերմաստիճանը: Չափիչ կայանքը բաղկացած է դիմադրության ջերմաչափից, չափիչ սարքից, միացնող լարերից և հոսանքի աղբյուրից:

Դիմադրության ջերմաչափը իրենից ներկայացնում է փայլարի կամ տեկստոլիտի թիթեղ,որի վրա երկթել փաթաթվում է 0,05…0,1 մմ տրամագծով պլատինի կամ պղնձի բարակ լար: Ծայրերին զոդվում են ելքերը՝ պղնձի փաթույթներին՝ պղնձից, իսկ պլատինին՝արծաթե լարից: Փաթույթները վնասվելուց պաշտպանելու համար երկու կողմից ծացկվում են ջերմամեկուսիչ թիթեղներով, տեղադրվում կրկնակի պաշտպանիչ մետաղական պատյանում:

Երկրորդ չափիչ սարքը կարող է լինել լոգոմետրը, ոչ հավասարակշիռ և հավասարակշիռ կամրջակները:

3.6. Ճառագայթման պիրոմետրեր

Բարձր ջերմաստիճանների չափման դեպքում, երբ այլ տեսակի ջերմաչափերը կարող են քայքայվել (փչանալ) ապա կիրառվում են ճառագայթման պիրոմետրեր: Քանի որ ճառագայթման պիրոմետրերը չեն տեղադրվում անմիջապես չափման ենթակա միջավայրում, ապա բարձր ջերմաստիճանը դրան չի կարող քայքայել:

Ճառագայթման պիրոմետրերը լինում են օպտիկական և ռադիացիոն: Այդպիսի պիրոմետրերի (նկ.3.4) գործողությունը հիմնված է 3 շիկացման լամպի թելի պայծառության և չափման ենթակա մարմնի պայծառության համեմատման վրա: Եթե շիկացման թելի ուրվագիծը տարալուծվում է (թելը առերևութանում է) տաքացված մարմնի գույնով, ապա դա նշանակում է, որ թելի և տաքացված մարմնի պայծառությունը նույնն է: Էլեկտրական շղթայում շիկացման լամպից բացի ներառված են՝ կուտակիչ մարտկոցը 11, ռեոստատը 10, անջատիչը 9 և վոլտմետրը 8:Շիկացման լամպի լույսի պայծառությունը կարգավորվում է ռեոստատով, որի շարժաթիթեղը տեղաշարժվում է ⁰C աստիճանավորված սանդղակի երկարությամբ: Պիրոմետրի օպտկական մասում ընգրկված են`օբյեկտիվը 1, օկուլյարը 4, լուսազտիչը 5 և դիաֆրագման 6: Օպիկական պիրոմետրի ճշտության դասը 1,5 է:

3.7. Խորքային ջերմաչափեր

Հայտնի է որ հորատանցքերի և լեռնային փորվածքների խորության մեծացման հետ ջերմաստիճանը նրանց փողերում մեծանում է: Երկրակեղևում ուղղահայաց ուղությամբ այն հեռավորությունը, որի ջերմաստիճանը բարձրանում է 1˚C անվանվում է երկրաջերմային աստիճան, որը կախված երկրաբանական, հիդրոերկրաբանական պայմաններից տատանվում է 5-ից 150մ սահմաններում: Երկրաջերմային աստիճանի միջին մեծությունը 33մ է:

Ամենախոր հորատանցքերի հորատախորշերում ջերմաստիճանը մոտավորապես 250˚C (523˚K): Բարձր ջերմաստիճանները ազդում են ապարաքայքայիչ գործիքների կայունության, հորատանցք իջեցված հետախուզական սարքավորումների աշխատունակության և ցուցմունքների ճշտության վրա: Սակայն առավել ազդում է հորատալուծույթի կայունության, ինչպես նաև ցեմենտախծուծման (տամպոնաժային) և արագ բռնվող հորատալուծույթների բռնման սկզբի և ավարտի վրա: Իրականացնելով ջերմաստիճանի չափումներ հետախուզական և շահագործական հորատանցքերում կարելի է լուծել շատ գործնական խնդիրներ: Հորատանցքի փողում և հորատախորշում ջերմաստիճանի հսկման համար կիրառվում են խորքային ջերմաչափեր, որոնք ըստ կառուցվածքի կարող են լինել հեղուկային ջերմաչափեր (սնդիկային ջերմաչափեր), մանոմետրական ջերմաչափեր և էլեկտրական ջերմաչափեր:

Հորատանցքում հեղուկի ջերմաստիճանի մեկական չափումները կատարվում են «դանդաղ» (ленивый) և «առավելագույն» (максимальными) հեղուկային ջերմաչափերով:

«Դանդաղ» ջերմաչափը իրենից ներկայացնում մետաղական շրջանակի մեջ տեղակայված սնդիկային ջերմաչափ: Շրջանակի ստորին մասը ունի գլանային անոթի տեսք և հորատանցքում լցվում է ջրով: Չափման ենթակա հատվածում սարքը պահվում է 10-15 րոպե: Սարքը հորատանցքից դուրս հանելուց հետո գլանային անոթում գտնվող ջուրը որոշ ժամանակ պահպանում է սարքի ցուցմունքը առանց փոփոխության: Սարքի չեզոքությունը բարձրացնելու համար անոթում կարելի է տեղադրել ջերմամեկուսիչ նյութեր (փայտաթեփային խցան, թաղիք, բամբակ):

«Առավելագույն» ջերմաչափերը նույնպես սնդիկային են, սակայն ի տարբերություն թաղիքայինի չափում են միայն առավելագույն ջերմաստիճանը: «Առավելագույն» ջերմաչափի կառուցվածքային առանձնահատկությունը կայանում է նրանում, որ սնդիկը անոթից շատ փոքր օղակային տարածությունով անցնում է մազանոթին նրանում տեղադրված ասեղի միջոցով: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ ավելանում է սնդիկի ծավալը և այն մղվում է օղակային տարածություն: Ջերմաստիճանի ցածրացման դեպքում սնդիկի քաշի ուժը բավարար չէ ինքնուրույն վերադառնալու անոթ: Հետևաբար մինչև ջերմաչափի թափահարելը դրա ցուցմունքը չի փոքրանում: Ջերմաչափը վնասվածքներից պաշտպանելու համար այն տեղադրվում է մետաղական պարկուճի մեջ: Պարկուճի վերին և ստորին մասերում կան բլթակներ, որոնք հնարավորություն են տալիս միաժամանակ միացնել 2...3 սարքեր և իջեցնել ճոպանի վրա (միջին արժեք ստանալու համար):

Հիդրոերկրաբանական հետազոտությունների պրակտիկայում առավել հաճախ կիրառվում են ТП, ТМ, ТЛ, ТР սնդիկային ջերմաչափերը:

Խոր հորատման ժամանակ օգտագործվում են ТГИ-1 և МГИ-1 խորքային ջերմաչափերը: Ըստ կառուցվածքի նրանք նման են: Սակայն ТГИ-1-ը МГИ-1-ից տարբերվում է նրանով, որ նրա բազմագալար խողովակային զսպանակին միացված է աշխատանքային հեղուկով (տոլուոլ) ջերմաբալոն, որի ծավալը և ճնշումը փոփոխվում են համեմատական շրջապատի փոփոխվող ջերմաստիճանի:

Մեծ կիրառություն են գտել դիմադրության էլեկտրական ջերմաչափերը, որոնք հորատանցք են իջեցվում մեկ կամ երեք ճյուղային մալուխի վրա: Այս սարքերի տվիչները ունեն փոքր չափեր, որը հնարավորություն է տալիս չափումները կատարել հորատանցքի փողով ամբողջությամբ: Այս սարքերը լինում են ոչ միայն ցուցադրող, այլև գրանցող՝ գտվելով մակերևույթում:

ՍՏՈՒԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

1. Բացտրել ջերմաչափերի դասակարգման սկզբունքը:

2. Ինչի՞ վրա է հիմնված դիլատոչափական և բիմետաղական ջերմաչափերի գործողության սկզբունքը:

3. Բացատրել սնդիկային ջերմաչափերի աշխատանքի սկզբունքը:

4. Բացատրել մանոմետրական հեղուկային ջերմաչափերի աշխատանքի սկզբունքը:

5. Գծագրել և բացատրել ջերմաէլեկտրական պիրոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

6. Ինչի՞ վրա է հիմնված դիմդրության էլեկտրական ջերմաչափերի աշխատանքի սկզբունքը:

7. Գծել և բացատրել ճառագայթային պիրոմետրի սկզբունքային սխեման:

8. Ներկայացնել խորքային ջերմաչափերի տեսակները և մեկնաբանել նրանց կիրառման առանձնահատկությունները:

4. ՀԵՂՈՒԿՆԵՐԻ ԵՎ ԳԱԶԻ ԾԱԽՍԻ ԵՎ ՔԱՆԱԿԻ ՉԱՓՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

4.1. Ընդհանուր տեղեկություններ

Լեռնահանքային և հորատման աշխատանքներում հաճախ իրականացվում են տարբեր հեղուկների, խառնուրդների, օդի և գազի քանակի և ծախսի չափումներ: Օրինակ, հետախուզական և շահագործական հորատանցքերի հորատման ժամանակ, անհրաժեշտ է հսկել հորատանցք մղվող հորատալուծույթի կամ գազի քանակը: Հորատանցքի խցակալում ժամանակ պարտադիր չափվում է մղվող խառնուրդների և հորատալուծույթների քանակը: Նավթի, գազի և ջրի շահագործական հորատանցքերում իրականացվում են քանակի և ծախսի չափումներ:

Քանակը խողովակաշարով հոսող նյութի զանգվածը կամ ծավալն է ցանկացած ժամանակահատվածում:

որտեղ՝ -ն չափվող նյութի քանակն է, -ն նյութի քանակն է, որը անցնում է չափվող սարքով մեկ քայլի ընթացքում, -ը մեխանիզմի քայլերի թիվն է:

Ծախսը միավոր ժամանակում խողովակաշարով հոսող նյութի քանակն է,

որտեղ՝ -ն նյութի ծախսն է, -հոսքի մակերեսն է խողովակաշարի հատույթում, -ն նյութի հոսքի արագությունն է: Նյութի քանակը չափվում է կգ և մ³, գազերի, օդի և հեղուկների ծավալային ծախսը՝ մ³/ժ, մ³/րոպ, մ³/վրկ-ով, իսկ զանգվածային ծախսը՝ կգ/վրկ, կգ/րոպ, կգ/ժ և տ/ժ-ով:

Սարքերը որոնցով չափվում են քանակ կոչվում են հաշվիչներ, իսկ ծախսը չափվում է ծախսաչափերով:

Գոյություն ունեն նաև սարքեր, որոնք միաժամանակ կարող են չափել ծախսը և քանակը:

Ընդհանուր արդյունաբերական տեսակի ծախսաչափերը ստորաբաժանվում են փոփոխական ճնշման անկում ունեցող ծախսաչափերի և հաստատուն ճնշման անկում ունեցողների, իսկ հորատման ժամանակ կիրառվում են հատուկ, ավելի բարդ կառուցվածքի էլեկտրական չափիչ սարքեր: Վերջիններս կախված կիրառման պայմաններից ստորաբաժանվում են երկու հիմնական խմբերի` մակերևույթային և հորատանցքային:

Մակերևույթային ծախսաչափերով չափվում են հորատանցք մղվող հորատալուծույթի ծախսը (օրինակ, էլեկտրական ծախսաչափ ЭРМ-5 և էլեկտրամագնիսական ծախսաչափ ЭРМ-2):

Պոմպի ելքում ճնշման չափման համար օգտագործում են մեխանիկական մանոմետրեր և էլեկտրական մանոմետրեր: Առավել լայն տարածում են ստացել МГБ-1(манометр буровой глинистый) մանոմետրերը,որոնց աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է չափվող ճնշման ձևափոխմանը ոչ կոնտակտային սելսին-տվիչի միջոցով և ցուցմունքի փոխանցմանը հեռավորության վրա:Մանոմետրը բաղկացած է տվիչից, սնման աղբյուրից, ցուցիչից և միացման մալուխից: Այդ նպատակով օգտագործվում է նաև ДИД-1 ճնշման ինդիկատորը, որը բնութագրվում է պարզ կառուցվածքով, մեծ հուսալիությամբ, լայն թողացիկ անցքով (-60) և մեխանիկական խառնուրդների մեծ պարունակությամբ հորատալուծույթների ճնշման հսկման հնարավորությամբ:

Ծանոթություն.

1. ЭРМ-5 սարքը կարող է չափել նաև պոմպի զարգացրած ճնշումը (չափման տիրույթը`0,192...4,8ՄՆ, սխալանքը` 3%):

2. РГР-7-ից բացի թողարկում են նաև РГР-10 և РГР-11 ծախսաչափերը համապատասխանաբար 6000-ից 9000 լ/րոպ չափման սահմաններով

Առավել լայն տարածում են ստացել մագնիսաառաձգական տվիչները (МИД1, МИД1А), որոնք հնարավորություն են տալիս անըդհատ դիտելով հսկել հորատալուծույթի ճնշումը:

Հորատանցքային ծախսաչափերը ծառայում են հետախուզական հորատանցքերի և շահագործական հորատանցքերի կլանման հորիզոնների հետազոտման համար: Սրանց են պատկանում ДАУ-3М, ТСР-34/70Э և РСТ-3СТУ տախոմետրական հորատանցքային ծախսաչափերը:

4.2.Փոփոխական ճնշման անկման ծախսաչափեր

Այս ծախսաչափերի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է խաղովակաշարերի նեղացվող մասերի հատույթներում առաջ եկող ճնշման անկման չափման վրա: Խողովակաշարերի հատույթները կարելի է նեղացնել դիաֆրագմաներով (խտրոցներով), փողրակներով Վենտուրի խողովակով, իսկ ճնշման անկումը չափում են տարբեր կառուցվածքի դիֆերենցիալ մանոմետրերով:

Ճնշման չափման տեղում խողովակաշարով շարժվող հեղուկը հանդիպում է հարմարանքի (նկ.4.1,ա), որը նեղացնում է հեղուկի հոսքը՝ բերելով նրա արագության մեծացմանը: Քանի որ խողովակաշարի տարբեր տեղամասերում հոսող նյութի քանակը նույնն է, ապա հոսքի անընդհատութան հավասարումից բխում է որ

որտեղ Q - նյութի ծավալային ծախսն է, V₁ – հոսքի արագությունն է F₁մակերեսով հատույթում, V₂ – հոսքի արագությունն է F₂ մակերեսով հատույթում:

I-I և II–II հատույթներում հոսքի արագության փոփոխման հետևանքով փոփոխվում է և ճնշումը: I–I հատույթում միչև նեղացումը ճնշումը կլինի մեծ, իսկ II–II հատույթում նեղացված մասից անմիջապես հետո՝ փոքր:

Գրաֆիկից (նկ.4.1,բ) երևում է հոսքի արագության և ճնշման միջև կախվածությունը նեղացնող հարմարանքի տարբեր տեղամասերում՝ ինչքան բարձր է արագությունը այնքան բարձր է ճնշման անկումը դիաֆրագմայից առաջ և հետո գտնվող տեղամասերում: Քանի որ միևնույն դիաֆրագմայի համար հոսքի արագության և ծախսի միջև գոյություն ունի ուղիղ համեմատական կախվածություն, ապա ինչքան մեծ է ծախսը այնքան մեծ կլինի ճնշման անկումը:

Նեղացվող հարմարանքների հիմնական տեսակներն են՝ նորմալ դիաֆրագման, նորմալ փողրակը,Վենտուրի խողովակը: Նորմալ դիաֆրագման պատրաստվում է չժանգոտվող պողպատից և ունի օղակի տեսք (նկ.4.2,ա): Հոսքի մուտքի կողմից օղակի անցքը ուղիղ անկյան տակ է, իսկ ելքի կողմից ունի կոնականություն 45⁰ անկյան տակ:

Նեղացվող հարմարանքի անցքի տրամագծի (D) քառակուսու հարաբերությունը խողովակաշարի ներքին տրամագծի (d) քառակուսուն կոչվում է նեղացվող հարմարանքի մոդուլ և նշանակվում է m տառով` m = d²/ D²:

Նորմալ դիաֆրագմաների համար m = 0,05…0,7, իսկ դիաֆրագմայի հաստությունը՝ t 0,1D:

Նորմալ փողրակը (նկ.4.2,բ) իրենից ներկայացնում է գլանային տեսքի կցափող( насадка) հոսքի ելքային մասում սահուն կորացված պրոֆիլով: Կցափողի մոդուլը՝ m = 0,05…0,65:

Վենտուրի խողովակի (նկ.4.2,գ) մուտքային մասը ունի փողրակի տեսք, իսկ ելքայինը՝ 5…15^o անկյամբ կոնի տեսք: Վենտուրի խողովակի մոդուլը՝ m = 0,2…0,5: Վենտորի խողովակը ապահովում է ճնշման նվազագույն կորուստ:

Բոլոր տեսակի նեղացվող հարմարանքները պետք է տեղադրվեն խողովակաշարի ուղղագծային մասում: Չափումների ժամանակ հեղուկի մատուցումը պետք է լինի հավասարաչափ, առանց բաբախումների:

4.3. Դիֆերենցիալ մանոմետրեր

Սարքերը, որոնք նեղացվող հարմարանքների համակցմամբ ծառայում են ճնշման անկման ու հեղուկի և գազի ծախսի չափման համար կոչվում են դիֆերենցիալ մանոմետրեր (դիֆմանոմետրեր):

Ըստ կառուցվածքի դիֆմանոմետրերը կարող են լինել՝ հեղուկային դիֆմանոմետր (երկխողովակային, լողանավոր (поплавковые), օղակային կշեռքներ) և զսպանակային դիֆմանոմետր (սիլֆոնային, մեմբրանային): Նկար 4.3 վրա պատկերված է հեղուկային լողանավոր ДП տեսակի դիֆմանոմետր: Այս սարքը սկզբունքորեն նման է U-ձև խողովակով հեղուկային մանոմետրին, կառուցվածքային որոշ տարբերություններով:

Պողպատյա U-ձև խողովակի երկու ծայրերին միացված են խցեր: Մեծ տրամագիծ ունեցող 1 խցին տրվում է մեծ ճնշում, իսկ փոքր տրամագծի փոփոխական 8 խցին՝ փոքր: Համապատասխանաբար այդ խցերը կոչվում են պլյուսային << + >> և մինուսային << - >>:

1 խցում գտնվում է 2 լողանը, որը 4 լծակի և առանցքի միջոցով միացված է(կապված է) չափիչ սարքի 3 սլաքին: Երկու խցերը և ծունկը լցվում է հավասարակշռող հեղուկով (սովորաբար սնդիկով):

Ծախսի մեծացման դեպքում ճնշումը պլյուսային խցում բարձրանում է, իսկ մինուսայինում՝ ընկնում, որի հետևանքով տեղի է ունենում սնդիկի մակարդակի փոփոխություն: Պլյուսային խցում մակարդակը ընկնում է, իսկ մինուսայինում՝ բարձրանում: Ճնշման անկման բացակայության դեպքում սնդիկի մակարդակը երկու խցերում հավասարակշռված է և սարքի սլաքը գտնվում է զրոյական բաժանմունքի վրա:

Փոփոխության ենթարկելով մինուսային խցի տրամագիծը կարելի է փոփոխել չափման ընդգրկույթը 40-ից մինչև 1000 մմ սնդ. սյուն (5330…133320 Ն/մ²):

Կախված մինուսային և պլյուսային խցերում հեղուկի մակարդակների տարբերությունից մինուսային խցի անհրաժեշտ տրամագիծը կարելի է գտնել հետևյալ հարաբերակցությունից

որտեղ D₁ և D₂-ը համապատասխանաբար լողանային և փոփոխվող խցերի տրամագծերն են (սովորաբար D₁=78), h_1-ը սնդիկի առավելագույն մակարդակն է լողանային խցում (h₁=30,5), h₂-ը հողուկի առավելագույն մակարդակն է փոփոխվող խցում, ընտրված ճնշման անկման դեպքում,արտահայտված մմ:

Ճնշման կտրուկ անկումից, ցնցումներից և արտանետումներից խուսփելու համար իմպուլսային խողովակի 5 և 7 փակիչ ծորակների բացումից առաջ ճնշումը սարքում հավասարակշվում է բացելով 6 ծորակը և որի փակումից հետո է միայն չափվում ճնշումների տարբերությունը:

Կախված չափումների նպատակից և պայմաններից դիֆմանոմետրերը կարող են լինել ցուցադրող դիֆմանոմետր, ինքնագրող դիֆմանոմետր և գումարող (իտեգրատորներ): Հնարավոր է նաև ցուցմունքների հաղորդում հեռավորության վրա և ազդանշանիչի միացում, որը կազդանշանի ծախսի սահմանային մեծությանը հասնելու դեպքում:

4.4. Ճնշման հաստատուն անկման ծախսաչափեր (ռոտամետրեր)

Այս տեսակի ծախսաչափերը իրենցից ներկայացնում են կոնական տեսքի ուղղահայաց տեղադրված իրան, որի ստորին մասին միացվում է հեղուկ, գազ կամ գոլորշի: Իրանի մեջ ազատ տեղադրված է լողանը: Ինչքան մեծ է նյութի ծախսը, այնքան մեծ է նրա շարժման արագությունը և վերամբարձ ուժը, որը լողանը բարձրացնում է այնքան մինչև որ լողանի քաշը կհավասարվի ճնշումների տարբերությանը՝ լողանի ստորին և վերին մասերում: Նյութի ծախսը որոշվում է լողանի դիրքի բարձրությամբ:

Արտադրութթյան մեջ հանդիպում են տարբեր կառուցվածքների ռոտամետրեր: Նկար 4.4 վրա պատկերված է РЛ-6 կառուցվածքի ծախսաչափը:

Հեղուկը, շարժվելով իրանով, կախված ծախսից բարձրացնում է լողանը որոշակի բարձրության վրա: Լողանի և մագնիսի տեղաշարժմանը զուգընթաց շարժվում են թիթեղիկներ – ցուցիչները: Երեք սանդղակներից յուրաքանչյուրը նշանակված է չափելու տարբեր մածուցիկության և խտության հեղուկների ճնշումը:

4.5. Էլեկտրական ծախսաչափ ЭPM-5

Ընդհանուր արդյունաբերական ծախսաչաափերի շարքում հորատման ժամանակ կիրառում են նաև հատուկ սարքեր, որոնցում հեղուկի ծախսը չափվում է էլեկտրական մեթոդներով: Այդ ծախսաչափերը կարող են բաժանվել երկու հիմնական խմբերի՝ մակերևույթային ծախսաչափեր և հորատանցքայինծախսաչափեր:

Մակերևույթային ծախսաչափերը ծառայում են չափելու հորատանցք մղվող հորատալուծույթի ծախսը: Այդ խմբի ծախսաչափերից են ЭРМ-5 և ЭМР-2, որոնց տեխնիկական բնութագրերը բերված են աղյուսակ 3-ում:

Հորատանցքային ծախսաչափերը ծառայում են հետազոտելու հետախուզական հորատանցքերի կլանման հորիզոնները: Դրանց թվին են պատկանում ДАУ-3М հորատանցքային ծախսաչափը, տախոմետրական հորատանցքային ТСР-34/70Э, ТСР-3СГУ ծախսաչափերը, որոնց տեխնիկական տվյալները բերված են աղյուսակ 4.2- ում:

ЭРМ-5 պրիբորը ստեղծված է ЭР-2А բազայի վրա և ի տարբերություն վերջինիս համարվում է համապիտանի, որը թույլ է տալիս չափելու ինչպես հորոտանցք մղվող հորատալուծույթի ծախսը, այնպես ել ճնշումը:

ЭРМ-5 պրիբորի կազմի մեջ են մտնում երկու տվիչներ և չափիչ վահանակը: ЭРМ-5 սարքի սկզբունքային էլեկտրական սխեման պատկերված է 4.5 նկարի վրա:

4.6. Հորատալուծույթի էլեկտրամագնիսական ծախսաչափ ЭМР-2

ЭМР-2 ծախսաչափը(նկ.4.6) նախատեսված է հորատանցք մղվող հորատալուծույթի ծախսի չափման համար: Այն կարելի է շահագործել համապատասխան տվիչներով համալրված հորատման կայանքներում: Հորատալուծույթի տվիչը խողովակաշարով անցնող հեղուկի արագությունը ձևափոխում է էլեկտրական լարման: Փոփոխական լարման ազդանշանը տվիչից մալուխի միջոցով տրվում է չափիչ ուժեղացուցիչի ելքին, ինչն էլ ուժեղացնում է այն մինչև անհրաժեշտ մեծության: Ծախսաչափի տեխնիկական բնութագրերը բեված են աղյուսակ 4.1-ում:

4.7. Հորատալուծույթի ինդուկցիոն ծախսաչափ РГР-7

Հորատանցքի լվացման ռեժիմի կարևոր պարամետրերից մեկը համարվում է հորատման պոմպի մատուցումը: Պոմպի մղման ելքում և հորատանցքից դուրս եկող հորատալուծույթի ծախսի հսկումը թույլ է տալիս պարզել գազանավթաջրաերևակումը կամ կլանումը, դրանց ինտենսիվությունը, կլանող և երևակվող շերտերի հորատանցման ավարտը, գնահատել մեկուսացման աշխատանքների էֆեկտիվու- թյունը, դրանով իսկ մեծամասամբ կրճատել հորատանցքի հորատման ժամանակ հնարավոր բարդությունները:

Տուրբինային հորատման ժամանակ հորատանցք մղվող հորատալուծույթի քանակը համարվում է հորատման ռեժիմի կարևոր պարամետր: Վերջինիս իմացությունը թույլ է տալիս գնահատել ապարների քայքայման պրոցեսը կապված հորատախորշային շարժիչի էներգետիկական բնութագրի հետ:

Պոմպի մատուցման չափման համար մշակված են շատ սարքեր, սակայն պրակտիկայում լայն կիրառություն է գտել ինդուկցիոն РГР-7 ծախսաչափը, որի աշխատանքը հիմնված է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի վրա:

РГР-7 ծախսաչափը (նկ.4.7) բաղկացած է տվիչից և ձևափոխիչ բլոկից: Մագնիսական գռգռող համակարգը 1 ստեղծում է փոփոխական մագնիսական դաշտ, որում գտնվող ոչ մագնիսական և մեկուսացված խողովակով հոսում է էլեկտրահաղորդ հեղուկ 2: Հեղուկի հոսքի միջին արագության համապատասխան ինդուկցված էլշուն չափվում է երկու էլեկտրոդներով 3, որոնք տեղադրված են խողովակի ներսում, նույն կտրվածքի տրամագծորեն հակառակ ուղղությունների վրա:

Էլեկտրոդներից ստացված ազդանշանը մուտք է գործում ավտոկոմպենսատոր, որում տեղադրված են համեմատման էլեմենտը 4, ուժեղացուցիչը 5, սերվոշարժիչը 6 և հետադարձ կապի իրականացման օրգանը 9: Ավտոկոմպենսատորի ելքում տեղադրված են ցուցադրող սարքը 8 և սելսին տվիչը 7, որի պտտման անկյունը համապատասխանում է հորատալուծույթի ակնթարթային ծախսին:

Որպես թերություն պետք է նշել հետևյալը: Տվիչի ներքին թաղանթը կայուն չէ քիմիական ակտիվ, հղկիչ (աբրազիվ) միջավայրերի և ջերաստիճանի անկման նկատմամբ: Ընդ որում ներքին թաղանթի նյութը պետք է ունենա բարձր էլեկտրամեկուսիչ հատկություն:

4.8. Հորատալուծույթի մակարդակի չափումը ընդունման ծավալներում

Ընդուման ծավալներում հորատալուծույթի մակարդակի անընդհատ չափման և տրված մակարդակից շեղվելու դեպքում վթարային լույսային ու ձայնային ազդանշանների տրման համար օգտագործվում է УП-11М մակարդակաչափը: Սարքում օգտագործվում է լողանային տվիչ: Մակարդակաչափը չափում է 0-ից մինչև 1,6 մ մակարդակ, ապահովելով չափման սխալանքը ± 6% սահմաններում:

Գրանցող սարքը առանձին վահանակի վրա տեղադրում են մատչելի և օպերատորի կողմից տեսանելի վայրում: Ընդ որում ձողի վրա գտնվող լողանը պետք է հնարավորություն ունենա ազատ կերպով պտտվելու հորիզոնի նկատմամբ 40⁰անկյան տակ: Ձայնային ազդանշանիչը տեղադրվում է լուսատուներից որևէ մեկի վահանակին հատակից 3…4 մ բարձրության վրա:

Հորատալուծույթի ամբարում մակարդակի անընդհատ հսկման և գրանցման համար ամերիկյան «Մարտին Դեկկեր» ֆիրման կիրառում է մակարդակների չորս տվիչներով, հսկման վահանակով և էլեկտրական ինքնագրիչով չափիչ սարք: Մակարդակի տվիչը բաղկացած է դիամագնիսական գլանաձև ուղղորդ ցցից տեղակայված ուղղահայաց, ընդունման ծավալի ամբողջ բարձրությամբ, լողանից, ձևափոխիչից և հսկման վահանակից:

Հորատալուծույթի մակարդակի չափման ժամանակ ազատ լողացող լողանը տեղաշարժվում է ցցի երկարությամբ: Լողանի մեջ տեղադրված օղակաձև մագնիսը և շղթան միացված են էլեկտրական պոտենցոմետրի առանցքին: Լողանի շարժման հետևանքով մագնիսը գործողության մեջ է դնում շղթան, հետևաբար և էլեկտրական բազմագալար պոտենցոմետրի առանցքը, որը միացված է հսկիչ-ղեկավարող չափիչ շղթային:

Ղեկավարման վահանակի վրա տեղադրված է երկու վոլտմետր, որոնցից մեկը ցույց է տալիս հորատալուծույթի ամբողջ ծավալը հորատալուծույթի ամբարում, իսկ երկրորդը՝ շեղումը անհրաժեշտ ծավալից:

Սարքի էլեկտրական սխեման գումարում է ու գրանցում չորս մակարդակաչափերից ստացված տվյալները և տալիս շեղումը անվանական (նոմինալ) մակարդակից: Համակարգը աշխատում է -50-ից մինչև +70 ⁰C ջերմաստիճանի տիրույթում:

Հորատալուծույթի մակարդակի չափման համար «Տոտկօ» ֆիրման ևս օգտագործում է լողանային մակարդակաչափեր: Ուղղորդով լողանի ուղղահայաց տեղաշարժը հատուկ մեխանիզմը վեր է ածում պնևմատիկ ազդանշանիչ, որը ճկուն խողովակով փոխանցվում է ինքնագրիչին:

Հորատալուծույթի ծավալը հաշվարկվում է տոկոսներով հեղուկի ընդհանուր ծավալից 0-ից 100% սահմաններում: Սարքը արձանագրում է, երբ հեղուկի փաստացի մակարդակի փոփոխությունը գերազանցում են 6 մմ, հետևաբար մակերևույթի տատանումները չեն ազդում սարքի ցուցմունքի վրա: Նախատեսված է հեղուկի մակարդակի միաժամանակյա արձանագրում չորս ամբարներում: Տրված քանակից ծավալի շեղման դեպքում միանում է ձայնային ազդանշանը:

4.8. Հորատալուծույթի մակարդակի չափումը ընդունման ծավալներում

4.9. Հորատանցքից դուս եկող հորատալուծույթի ծախսի ձևափոխիչ ПРВ

ПРВ նախատեսված է ձևափոխելու հորատանցքից դուրս եկող լոծույթի քանակը 0…10 Վ լարվածության սահմաններում համապատասխան ելքային ազդանշանի: Հորատանցքից դուրս եկող հորատալուծույթը շեղում է զգայուն էլեմենտը (թիակը) որոշակի անկյան տակ, որը համարժեք է միավոր ժամանակում անցնող հորատալուծույթի քանակին: Թիակի անկյունայն տեղաշարժը, համապատասխան չափով, փոփոխում է դիֆերենցիալ տրանսֆորմատորի լողանի դիրքը ПДТ սարքում վերածելով այն հորատալուծույթի ծախսին համապատասխան 0…10 Վ լարման:

ПРВ կառուցվածքը պատկերված է նկ.4.8.- ում: Մուտքային լիսեռը 4, որը միացված է 9 թիակի հետ, պտտվում է 0…60⁰ անկյան տակ: Կախված հորատալուծույթի ծախսից կոնական և գլանաձև փոխանցման միջոցով պտույտները փոխանցվում են 3 կցաշուրթին, որի վրա ամրացված է 2 պրոֆիլային բռունցքը: Վերջինս, պտտվելով, տեղաշարժում է 13 սուզակի հետ հոդակապով միացված 8 երկլծակ նայել 11 կոճի ներսում:

Կախված 2 բռունցքի կորությունից 13 սուզակի տեղաշարժը ապահովելու համար օգտագործվում է 10 զսպանակը, որը ազդելով սուզակի վրա ապահովում է 8 լծակի կիպ նստեցումը 2 բռունցքին: Սուզակը տեղաշարժվելով փոփոխում է էլշուն կոճում, որն էլ փոխանցվում է 1 դիֆերենցիալ տրանսֆորմատորի ձևափոխիչի մուտքին: 7 ձևափոխիչի իրանը ձուլված է ալյումինի համաձուլվածքից և ունի հիմք 6 ձևափոխիչը ճոռում տեղադրելու համար և երկու հանովի 5 ու 12 կափարիչներ:

4.10. Հորատալուծույթի հոսքի ազդանշանիչ СПЖ- 1

СПЖ-1 ազդանշանիչը ծառայում է, հորատման ընթացքում, շրջանառու համակարգում հորատանցքից դուրս եկող հորատալուծույթի հոսքի փոփոխության անընդհատ հսկման համար: СПЖ-1 աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է առաջնային ձևափոխիչի լիսեռիկի պտտման անկյան ձևափոխմանը պնևմատիկ անալոգ ազդանշանի:

СПЖ-1 (նկ.4.9) ազդանշանիչը բաղկացած է ձևափոխիչից 1, ինդիկացիայի բլոկից 4, պնևմատիկ խողովակներից 2 և 3: Հորատալուծույթի հոսքի ազդեցության տակ ձևափոխիչի թիակները պտտվում են: Արդյունքում ձևափոխիչը տալիս է անալոգային ազդանշան, որը ընդունվում է ինդիկացիայի բլոկի կողմից: Վերջինս նախատեսված է պնևմատիկ ազդանշանիչ մշակման, տեղեկության փոխանցմանը ցուցադրող սարքին և լույսային ազդանշանման համար:

4.11. Հորատանցքի լվացման, լրալցման հսկման և ֆլյուիդաերևակման կանխատեսման պրիբորների համալիր Д-4

Д-4 պրիբորների համալիրը նշանակված է հորատանցքի հորատման գործընթացում և իջեցման-բարձրացման աշխատանքների (ԻԲԱ) ժամանակ անընդհատ չափել, ցուցանշել (индикации), գրանցել և հսկել լվացման հիմնական պարամետրերը: Հսկման հիմնական պարամետրերն են՝ հորատալուծույթի խտությունը, նրա գումարային մակարդակը հորատալուծույթի ամբարներում, հեղուկի ծախսը ճոռում՝ հորաբերանից դուրս գալու պահին, հորատալուծույթի ծավալի փոփոխությունը ԻԲԱ ժամանակ:

Սարքերից ստացված համալիր տեղեկությունները կարող են օգտագործվել հորատանցքի լվացման և լրալցման տրված պարամետրերի հսկման և պահպանման, ինչպես նաև վերլուծության և հետագայում գործիքների և սարքավորումների ընտրության համար, որպեսզի լավարկվի հորատման գործընթացը: Սարքերի համալիրը այլ համակարգերի և միջոցների հետ կարող է կիրառվել նավթի և գազի հորատանցքերի օբյեկտներում տեղեկատվա-հաշվողական համակարգերում:

Հորատալուծույթի հիմնական պարամետրերի հսկիչ համալիրը կազմված է պնևմատիկ սարքավորումներից: Ստացվող տեղեկատվության կենտրոնացման և հարմարավետ սպասարկման համար բոլոր ցուցադրող սարքերը և ղեկավարման օրգանները (խտաչափի, մակարդակաչափի, հոսքի ազդանշանիչի ցուցանշման բլոկները, ինչպես նաև լծակները, անջատիչները (тумблеры), դիտողական ցուցիչները) կոնստրուկտիվ տեղակայված և մոնտաժված են վահանակի վրա գտնվող մի ընդհանուր պատյանի մեջ:

Սարքերը համալիրի պնևմահամակարգի սնման համար նախատեսված է մեկ սնման աղբյուր:

Հորատալուծույթի պարամետրերը շահագործման պայմաններում՝

Խտությունը, գ/սմ³ …………………………………………………………. 0,8…2,6

Ջերմաստիճանը, ^oC`hորատանցքից դուրս գալիս …………………….. 0…100

հորատալուծույթի ամբարներում ………………………….……………… 0…80

Ծավալային ծախսը հորատանցքից դուրս գալիս, մ³/ վրկ ……….… 0,05…0,1

4.12. Երևակումների, արտանետումների և կլանումների նախաազդանշանիչ СВП

Երևակումների, արտանետումների և կլանումների СВП ազդանշանիչը նախատեսված է տարբերելու երևակումները, արտանետումները և կլանումները նրանց ծագման սկզբնական պահին հորատանցքի հորատման կամ լվացման գործընթացում: СВП իրենից ներկայացնում է տրամաբանական սարք, որն աշխատում է երկու տվիչներով, որոնցից մեկը տվյալներ է հաղորդում հորատալուծույթի ամբարներում գտնվող հորատալուծույթի մակարդակի, իսկ մյուսը՝ մանիֆոլդային գծի ճնշումային խողովակասյան ճնշման մասին: Ազդանշանիչը միացվում է սերիական տվիչներին՝ УП-11М մակարդակաչափին և խողովակասյան վրա գտնվող ճնշման տվիչին, որը մտնում է ПКБ-2 (ПКБ-3) կամ СКУБ համալիրի մեջ:

СВП բաղկացած է հետևյալ բլոկներից՝ վերլուծուցիչ, գրանցիչ (ինքնագրիչ), լույսային (լուսացույց) ու ձայնային (շչակ) ազդանշանիչների և աշխատանքային ռեժիմների կարկառային փոխարկիչից և շչակի միացման: Տվիչներից ստացվող պարամետրերի ընթացիկ տվյալները համեմատվում են դրանց նախնական մեծությունների հետ: Արդյունքում աշխատանքի ժամանակ հնարավոր են հինգ իրավիճակներ.

1) հորատալուծույթի մակարդակը չի փոխվում,այդ դեպքում ճնշման փոփոխությունը խողովակասյան վրա չի ազդում սարքերի ցուցմունքի վրա,

2) հորատալուծույթի մակարդակը իջնում է, այդ դեպքում ճնշման փոփոխությունը խողովակասյան վրա չի ազդում սարքի ցուցմունքի վրա,

3) հորատալուծույթի մակարդակը բարձրացել է, բայց չի հասել թույլատրելի չափին, այդ դեպքում ճնշումը խողովակասյան վրա չի բարձրացել,

4) հորատալուծույթի մակարդակը բարձրացել է, բայց չի հասել թույլատրելի չափին, այդ դեպքում ճնշումը խողովակասյան վրա բարձրացել է,

5) հորատալուծույթի մակարդակը բարձրացել է և գերազանցել թույլատրելի չափը, այդ դեպքում ճնշման փոփոխությունը խողովակասյան վրա չի ազդում սարքի ցուցմունքի վրա:

СВП ալգորիթմի աշխատանքի սկզբունքը կայանում է հետևյալում: Առաջի իրադրության դեպքում վերլուծիչի բլոկի վահանի դիմային մասի վրա միանում և անընդհատ վառում է «Կլանում» կանաչ լամպը, իսկ լույսային ազդանշանման բլոկի վրա միանում և նույնպես անընդհատ վառում է էլեկտրալամպի կանաչ լույսը: Այդ ընթացքում գրանցման բլոկի վրա գծագրվում է ուղիղ գիծ մոտովորապես 1,6 A մակարդակի վրա: Ձայնային ազդանշանումը չի միանում:

Երկրորդ իրադրության դեպքում վերլուծիչի բլոկի վահանի դիմային մասի վրա միանում և անընդհատ վառում է «Կլանում» կանաչ լամպը, իսկ լույսային ազդանշանման բլոկի կանաչ լուսավորված էլեկտրալամպը լուսավորում է ընդհատվող լույսով: Գրանցման բլոկի վրա գծագրվում է բեկյալ գիծ 2,5 րոպեի պարբերությամբ:

Երրորդ իրադրության դեպքում վերլուծիչի բլոկի վահանի դիմային մասի «Երևակում» սպիտակ լամպը և լույսային ազդանշանման բլոկի դեղին լուսավորված էլեկտրալամպը լուսավորվում են ընդհատվող լույսով: Գրանցման բլոկի վրա գծագրվում է բեկյալ գիծ 80 վրկ պարբերությամբ, որը մասնակի կամ ամբողջությամբ գտնվում է 1,6 A մակարդակից ձախ: Ձայնային ազդանշանման բլոկը այդ ընթացքում արձակում է ընդհատումներով ձայնային ազդանշան: Թվարկված նշանները վկայում են երևակում տեսակի բարդության առկայության մասին:

Չորրորդ և հինգերորդ իրադրության դեպքում վերլուծիչի բլոկի վահանի դիմային մասի «Արտանետում» կարմիր լամպը և լույսային ազդանշանման բլոկի կարմիր լուսավորված էլեկտրալամպը լուսավորվում են ընդհատվող լույսով: Գրանցման բլոկի վրա գծագրվում է բեկյալ գիծ 40 վրկ պարբերությամբ, որը մասնակի կամ ամբողջությամբ գտնվում է 1,6 A մակարդակից աջ: Ձայնային ազդանշանման բլոկը այդ ընթացքում արձակում է ընդհատումներով ձայնային ազդանշան: Թվարկված նշանները վկայում են արտանետում տեսակի բարդության առկայության մասին:

Ձայնային ազդանշանը կարող է անջատվել օպերատորի կողմից, սակայն իրադրության փոփոխության դեպքում այն նորից միացվում է:

4.13. Հաշվիչներ

Կախված նյութի քանակի չափման սարքի աշխատանքի սկզբունքից տարբերում են արագանի հաշվիչներ, ծավալային հաշվիչներ և կշռային հաշվիչներ:

Արագանի հաշվիչների աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է չափվող նյութի հոսքի արագությամբ պտտվող պտտանի պտտման արագության վրա:

Նկ.4.10-ի վրա պատկերված է գալարային պտտանով հաշվիչի սխեման: Շարժվող հոսքը 4 շիթաուղղորդով ուղղվում է դեպի օղակային տարածություն և պտուտակաձև թիակներին հաղորդում պտտական շարժում: Պտույտները 2 պտտանից փոխանցվում են 6 հաշվիչ մեխանիզմին, որը գտնվում է պաշտպանիչ իրանում և խողովակաշարից առանձնացված է հերմետիկորեն: Հաշվիչ մեխանիզմի սանդղակը սանդղակավորված է լիտրերով կամ մ³-ներով:

Ըստ պտտանի տեսակի այս հաշվիչները լինում են՝ թիակավոր (BК) և գալարային (BB):

Հաշվիչի չափը որոշվում է նրա ելքային անցքի տրամագծով: BК տեսակի հաշվիչների տրամաչափը տատանվում է 10...40 մմ սահմաններում, իսկ BB՝ 30...100մմ և ավելի: Այս հաշվիչների թողանցման հնարավորությունը կախված տրամաչափից և նյութի մածուցիկությունից կազմում է 12...600 մ³/ժ: Այս սարքերի ճշտության դասը 2,5...3 է:

Ծավալային հաշվիչներում չափվող նյութը պարբերաբար լցվում և դատարկվում է որոշակի ծավալի տարայի մեջ:

Կախված աշխատանքային օրգանի կառուցվածքից ծավալային հաշվիչները ստորաբաժանվում են՝ մխոցայինի, սկավառակայինի, օվալայինի (ատամնանիվներով) և այլն:

Ծավալային հաշվիչների ճշտոթյան դասը 0,5 է:

4.14. Անեմոմետրեր

Մթնոլորտի կազմը լեռնային փորվածքներում անընդհատ փոխվում է կախված ապարների ճեղքերից դուրս եկող գազերի, օքսիդացման գործընթացի, պայթեցման աշխատանքների հետևանքով առաջացած գազերի և այլ պատճառներով: Այդ իսկ պատճառով թունավոր գազերի կոնցենտրացիան կարող է հասնել սահմանային արժեքների: Բարենպաստ աշխատանքային պայմաններ ստեղծելու համար իրականացնում են լեռնային փորվածքների բնական կամ հաճախ ստիպողական օդափոխում:

Օդափոխիչների արտադրողականության և լեռնային փորվածքներում օդի բաշխվածության հսկումն իրականացնում են չափելով օդի շարժման արագությունը համապատասխան ուղիներում կամ փորվածքներում:

Չափելով օդի շարժման միջին արագությունը և փորվածքի կամ խողովակի հատույթը F, որոշում են օդի ծախսը՝

Հետախուզական լեռնային փորվածքներում օդի շարժման արագությունը հաճախ չափում են հողմաչափերով, որոնք ըստ կառուցվածքի լինում են թևավոր հողմաչափ (АСО-3) և թասաձև հողմաչափ (МС-13): Թևավոր հողմաչափ Թիակավոր մանեմոմետրերով (նկ.4.11,ա) չափում են օդի հոսքի արագությունը 0,3-ից մինչև 5 մ/վրկ սահմաններում: Հաշվարկի մեխանիզմը ունի երեք սլաք, իսկ թվացույցը համապատասխանաբար երեք սանդղակներ`միավոր, հարյուրավոր և հազարավոր:

Թասաձև հողմաչափ (նկ.4.11, բ) թևավորներից տարբերվում են քամու ընդունման մեխանիզմով: Թասաձև դեպքում այն ունի չորս պնակային պտտանիի տեսք: Այս հողմաչափերը օժտված է մեծ ամրությամբ և փոքր կենտրոնախույս ուժով, որը հնարավորություն է տալիս չափել 20 մ/վրկ ավելի արագության օդային հոսքեր:

Չափման գործընթացում թիակավոր հողմաչափի փողրակի (трубинка) առանցքը ուղղում են հոսքի ուղղությամբ, իսկ Թասայինի առանցքը՝ հոսքին ուղղահայաց:

Քանի որ հողմաչափի հաշվարկային մեխանիզմը ցույց է տալիս պտույտների թիվը, ապա հոսքի արագության (մ/վրկ) անցնելու համար օգտվում են հատուկ գրաֆիկից, որը կցում են սարքին:

Թևավոր հողմաչափի չափման սխալանքը 0,4 %, իսկ պնակաձևինը՝ 1,5 %:

ՍՏՈՒԳՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ

1. Ինչպե՞ս կարելի է որոշել խողովակաշարով հոսող նյութի քանակը:

2. Ինչպե՞ս կարելի է որոշել խողովակաշարով հոսող նյութի ծախսը:

3. Ի՞նչ են իրենցից ներկայացնում ծախսաչափերը:

4. Գծել և բացատրել ճնշման փոփոխության գրաֆիկը կախված հոսքի արագությունից:

5. Ներկայացնել և բացատրել խողովակաշարերում ճնշման չափման սկզբունքը նեղացվող հարմարանքով:

6. Ո՞րն է կոչվում նեղացվող հարմարանքի մոդուլ և ի՞նչ սահմաններում է այն տատանվում:

7. Գծել և բացատրել լողանավոր դիֆմանոմետրի աշխատանքի սկզբունքը:

8. Ի՞նչ են իրենցից ներկայացնում ռոտամետրերը:

9. Բացատրել РЛ-6 ծախսաչափի աշխատանքի սկզբունքը:

10. Ի՞նչ են իրենցից ներկայացնում էլեկտրական ծախսաչափերը:

11. Բացատրել ЭМР-5 ծախսաչափի էլեկտրական սխեման:

12. Բացատրել ЭМР-5 ծախսաչափի ճնշման տվիչի աշխատանքի սկզբունքը:

13. Բացատրել РГР-7 ծախսաչափի բլոկ սխեման:

14. Ներկայացնել և բնութագրել ընդունման ծավալներում հորատալուծույթի մակարդակի չափման սարքերի աշխատանքի սկզբունքը:

15. Ներկայացնել և բնութագրել հորատալուծույթի ծախսի ПРВ ձևափոխիչի կառուցվածքը:

16. Ներկայացնել և բացատրել СПЖ-1 հորատալուծույթի հոսքի ազդանշանիչի աշխատանքի սկզբունքը:

17. Բացատրել հորատալուծույթի հիմնական պարամետրերի հսկման Д-4 սարքի նշանակությունը և բնութագրիչ պարամետրերը:

18. Ներկայացնել և բացատրել երևակումների, արտանետումների և կլանումների СВП նախաազդանշանիչի աշխատանքային իրավիճակները:

19. Ներկայացնել և բացատրել գալարային պտտանով հաշվիչի կառուցվածքը:

20. Ներկայացնել և բացատրել օդի հոսքի արագության չափման հողմաչափերի (անեմոմետրերի) սկզբունքային կառուցվածքները:

5. ՀՈՐԱՏՄԱՆ ՌԵԺԻՄԻ ՊԱՐԱՄԵՏՐԵՐԻ ԵՎ ՑՈՒՑԱՆԻՇՆԵՐԻ ՉԱՓՄԱՆ ԵՎ ՀՍԿՄԱՆ ՍԱՐՔԵՐ

5.1. Առանցքային բեռնվածության չափիչ ինդիկատոր

Երկրաբանահետախուզական բնագավառի համապիտանի հիդրավլիկ մատուցումով բոլոր շպինդելային հաստոցները հագեցած են առանցքային բեռվածության ինդիկատորներով: Այս ինդիկատորներով կարելի է չափել 0-ից մինչև մի քանի տոննա բեռնվածություն:

Հիդրավլիկ մատուցմամբ սյունակային հորատման հաստոցներում տեղադրում են սուզակային (плунжерный) ինդիկատորներ: ВИТР-ի կողմից մշակված ինդիկատորում (նկ.5.1) 2 սուզակը ամրացված է անշարժ: Հաստոցի հիդրոհամակարգում յուղի ճնշման ազդեցության տակ 3 գլանը տեղաշարժվում է սուզակի վրայով, սեղմելով հետադարձող 4 զսպանակը և պտտելով 11 սլաքի առանցքը ատամնավոր ձողի և անվակի միջոցով: Սլաքի շարժաբերի մեխանիզմի խաղացքի (люфт) վերացման համար տեղադրված է 12 պարուրաձև զսպանակը: Սարքը ունի մեկ սլաք և շարժական թվացույց (циферблат) որով որոշվում է հորատարկի զանգվածը և առանցքային բեռնվածությունը հորատախորշի վրա, երբ հորատումը կատարվում է առկախումով և լրացուցիչ բեռնվածությանբ:

5.2. Կշռի հիդրավլիկական ինդիկատոր (ԿՀԻ-ГИВ)

Փափուկ և միջին ամրության ապարներում հորատելիս, երբ մեխանիկական արագությունը համեմատաբար բարձր է, հորատարկի մատուցումը հաճախ կատարվում է հաստոցի կարապիկի օգնությամբ և առանցքային բեռնվածության հսկման համար օգտագործում են հատուկ տվիչներ, որոնք միացվում են բազմաճախարակային համակարգի ճոպանի անշարժ ծայրին: Այս տեսակի սարքերից առավել հայտնի են կշռի հիդրավլիկական ինդիկատորները (ГИВ-6, ГИВ-М):

Կախված օգտագործվող բազմաճախարակային ճոպանի տրամագծից և անհրաժեշտ չափման սահմանից ГИВ-6 ինդի- րկատորները թողարկվում են երեք մոդիֆիկացիաներով (ГИВ-6-I,

ГИВ-6-II, ГИВ-6-III), որոնք ունեն տարբեր լրակազմեր:

Այս մոդելի ինդիկատորները հնարավորություն են տալիս որոշել 15-ից մինչև 38մմ տրամագծի բազմաճախարակային ճոպանի ձգման ճիգը 100…4000 կգուժ-ից մինչև 800…25000 կգուժ սահմաններում:

Երկրորդական սարքերի բերված հիմնական սխալանքը 2,5%, իսկ զգայունության շեմը՝ 0,3%:

Ինդիկատորի լրակազմի (նկ.5.2) մեջ են մտնում ճնշման տրանսֆորմատորը 1, հիմնական ցուցիչը 2, օժանդակ ցուցիչը 3 և 7, որի վրա մոնտաժված է գրանցիչը (ինքնագրող մանոմետր) 4 և մամլիչ բաքը 5 ծորակով 6:

Ճնշման տրանսֆորմատորը ինդիկատորի հիդրավլիկական գծին միացված է ճկուն դյուրիտային ճկախողովակով 11, իսկ մնացած հանգույցներն ու սարքերը միացված են կարմիր պողպատից պատրաստված խողովակներով: Տվիչի (ճնշման տրանսֆորմատորի) աշխատանքի սկզբունքը կայանում է նրանում, որ ճոպանի ձգման ճիգը փոխանցվում է ճնշման տրանսֆորմատորի թաղանթին ի շնորհիվ երեք հոլովակներով համակարգի, որոնցով անցնում է ճոպանը: Այդ ճնշումը, որը համապատասխանում է հորատման կայանքի կեռի վրա ազդող բեռնվածությանը ֆիքսվում է մանոմետրի կողմից, որոնք մետաղական հիդրոխողովակներով միացված են տվիչի հետ: Սարքերի խոռոչները, տրանսֆորմատորի խուցը և խողովակաշարերը լցվում են հեղուկով մամլիչ-բաքից: Որպես աշխատանքային հեղուկ ամառը օգտագոր-ծվում է թորած ջուր, որին ավելացվում է 1% քրոմպիկ ինդիկատորի հիդրավլիկական համակարգը կոռեզիայից պահպանելու համար, իսկ ձմռանը, ջրի սառչելուց խուսափելու համար օգտագործում են գլիցերինի ջրային հորատալուծույթի (50% ջուր և 50% գլիցերին), կամ էթիլային սպիրտի բնափոխված ջրային հորատալուծույթի (մեկ բաժին սպիրտը երկու-երեք բաժին ջրին):

ГИВ կշռի ինդիկատորի տեխնիկական բնութագիրը

Կշռի չափման սահմանները, կՆ ……………………………………………………………… 40 կամ 80

Ճշտության դասը …………………………………………………………………………………...…….. 4

Ցուցադրող և ինքնագրող մանոմետրերի ճնշման չափման սահմանները, Պա………………. 8.10⁵

Ինքնագրող մանոմետրի դիագրամի պտտման հաճախությունը, պտ/օր…….…………………… 1

Դիագրամը պտտող ժամացույցային մեխանիզմի քայլի սխալանքը, րոպ/օր ………………………… ±5

Սարքի առավելությունը կառուցվածքի և շահագործման պարզությունն է: Թերություններն են՝ ճոպանի տրամագծի և ջերմաստիճանի փոփոխության ազդեցությունը, հեղուկի արտահոսքը:

5.3. Բեռնվածության չափման մագնիսաառաձգական համակշռիչ МКН-2

МКН-2 բեռնվածության չափիչը (նկ.5.3) ծառայում է հորատարկի քաշի և ապարաքայքայիչ գործիքի վրա առանցքային բեռնվածության (հորատարկի կարապիկից և հիդրավլիկ մատուցմամբ), կեռի վրա բեռնվածության (իջեցման-բարձրացման և վթարային աշխատանքնրի ժամանակ), ինչպես նաև շպինդելի քայլով առաջանցման ժամանակի դիտողական հսկման և օրական դիագրամի վրա գրանցման համար: Համակշռիչը նախատեսված է ЗИФ-650М և ЗИФ-1200МР հորատման հաստոցների համար:

МКН-2 բեռնվածության չափիչի հիմնական հանգույցներն են՝ ДНР կամ ДНС ճիգի տվիչը, ДДС ճնշման տվիչը, ПРП2 ցուցադրող և գրանցող սարքը և միացնող մալուխները:

Ճիգի և ճնշման տվիչների չափիչ շղթաները միացված են հաջորդաբար, որի հետևանքով առանց լրացուցիչ փոխարկումների ազատ մատուցմամբ հորատման հսկումից հեշտությամբ անցում է կատարվում հիդրավլիկական մատուցմամբ հորատման հսկմանը:

Հորատագործիքի քաշի և ապարքայքայիչ գործիքի վրա բեռնվածության չփման սկզբուքը կայանում է հետևյալում:

Հայտնի է, որ բեռնվածությունը հորատախորշի վրա հավասար է

որտեղ P_խղշ–ը հորատման խողովակաշարի քաշն է, P_կռ –ն ճիգն է, որը ստեղծում է կարապիկը բազմաճախարակային համակարգի միջոցով հորատարկը ձգելու համար (ճիգը կեռի վրա):

Այսպիսով, սարքը պետք է չափի բեռնվածությունը կեռի վրա, հիշի հորատարկի քաշը և անընդհատ լուծի այդ հավասարումը, ապահովելով հորատարկի քաշի, ապարաքայքայիչ գործիքի վրա առանցքային բեռնվածության և կեռի վրա քաշի ցուցանշումները համապատասխան սարքերի վրա:

Հիդրավլիկ մատուցումով հորատման դեպքում հնարավոր է աշխատանքի երկու ռեժիմ՝ հորատում բեռնվածության կիրառմամբ և հորատում բեռնաթափմամբ: Հետևաբար բեռնվածության չափիչը պետք է լուծի հետևյալ հավասարումը՝

որտեղ T –ն բեռնավորման ( պլյուս նշան) կամ բեռնաթափման (մինուս նշան) ճիգն է, որը զարգացնում են հիդրոգլանների համակարգերը հորատարկի մատուցման ժամանակ:

Այս հավասարման ավտոմատ լուծումը ապահովվում է նրանով, որ ДДС տվիչի ելքային ազդանշանի ֆազը կախված է նրանից թե նրա որ չափիչ սեկցիայում կբարձրանա յուղի ճնշումը:

Այս տվիչի սեկցիաներից մեկը հիդրավլիկորեն կապված է մատուցման համակարգի հիդրոգլանների ներքին, իսկ մյուսը վերին խոռոչի հետ: Հորատարկի կշռման ժամանակ այն կտրվում է հորատախորշից ի շնորհիվ մատուցման հիդրոգլանների ներքին խոռոչում ճնշման համապատասխան մեծացման: Այդ ժամանակ ներքևի խոռոչին միացված տվիչի հանգույցը իրականացնում է զգայական սեկցիայի ֆունկցիա, իսկ վերևի խոռոչի հետ միացված տվիչի հանգույցը՝ հավասարակշռման սեկցիայի ֆունկցիա: Տվիչի ելքային լարումը հավասարակշվում է և հիշվում պոտենցմետրում:

Բեռնաթափումով հորատման ժամանակ տվիչի և պոտենցմետրի ելքային լարումների ֆազերը հակառակ են, որը համապատասխանում է հավասարման մեջ մինուս նշանին:

Լրացուցիչ բեռնվածությամբ հորատման ժամանակ ճնշումը ստեղծվում է մատուցման հիդրոգլանների վերին խոռոչում: Այս դեպքում տվիչի զգայուն սեկցիայի ֆունկցիան իրագործում է այն հանգույցը, որը միացված է հիդրոգլանի վերևի խոռոչի հետ: Արդյունքում տվիչի և պոտենցմետրի ելքային ֆազերը համընկնում են, որն էլ համապատասխանում է հավասարման պլյուս նշանին:

МКН-2 սարքի տեխնիկական բնութագիրը

Սնման նոմինալ լարումը,Վ………………………………………………….…….……... 380

Սնման հոսանքի հաճախությունը,Հց…………………………………………….….……. 50

Ծախսող հզորությունը, Վտ, ոչ ավելի………………………………………………..…… 90

Չափման սահմանները՝ հաստոցների համար………………….ЗИФ-650М ЗИФ-1200МР