第一章钻井仪表基础知识.pptVIP

钻井仪表 刘日华 山东胜利职业学院 绪 论 一、钻井仪表的在钻井作业中的意义 二、钻井仪表的发展 1.初级阶段 2.80年代MWD、LWD 3.现在综合测量及自动监控 三、钻井仪表的组成 传感器、信号接口、数据传输（发射与接 收） 、数据处理、控制系统和显示器CRT、打印机记录仪等。 四、主要内容 1.仪表的基本概念 2.钻井仪表的参数测量 3.钻井中常用的钻井仪表（重点：指重表和测斜仪） 第一章 钻井仪表基础知识 仪表的定义：是指在某个过程或系统中能够进行感应、测量、传递和显示、调节的设备。 组成： ①自动检测仪表 ②自动显示仪表 包括各种模拟量和数字量的电子式、气动式或液动式指示、记录和积算仪表以及图像显示以、工业电视。 ③集中控制仪表 ④自动调节仪表 ⑤自动执行器（调节机构、调节阀或开关） 第二节 测量与控制 概念： 测量——就是用试验的方法，求出某个量的大小。 控制——就是指挥和调节一个事件的过程或顺序的一种手段或装置。 工业自动化分类： ①单参数监测 ②局部自动化 ③综合自动化 ④全盘自动化 第三节 测量的单位与量纲 基本量 ——基本单位 导出量———导出单位 举例： 力 质量×加速度 kg.m/s P = ——— = ——————— = ————— 面积 面积 m = N/m = Pa 第四节 测量过程和测量误差 一、测量过程 是指被测量参数与其相应的测量单位进行比较的过程。 二、测量误差 误差分类： ①系统误差 ② 疏忽误差 ③偶然误差 误差的表示方法 ①绝对误差 = ∣测量值 — 真实值∣ 绝对误差 ③相对误差 = —————— 真实值 第五节 测量仪表的品质指标 用来衡量测量仪表好坏的品质指标有：准确度、恒定度、灵敏度、时间常数和阻尼时间。 一、准确度（精度） 在测量过程中，因仪表引起的误差叫仪表误差。它也用绝对误差和相对误差来表示。 绝对误差 = a—b a—b 相对误差= ———— b 式中a——测量是标的示值 b ——标志仪表的示值 评价一台仪表仅凭绝对误差和相对误差是不够的。因为量程不同，即使有同一个绝对误差也可能有不同的准确度。为了更好地反映仪表的准确度，应该采用相对百分误差。 a-b 相对百分误差 = ————————————×100% 标尺上限值—标尺下限值 式中a——被测参数的测量值； b——被测参数的标准值。 实际上国家规定：用仪表的最大百分误差，用仪表的最大相对百分误差，去掉 %后的数值——就是仪表的精度等级，常用 和 等符号标在仪表板面上。 我国常用仪表的精度等级如下： Ι级标准仪表：0.005, 0.02， 0.05； Ⅱ级仪表：0.1, 0.2, 0.35 ， 0.5； 一般 仪表：1, 1.5 ， 2.5 ， 4.0 。 另外，仪表的基本误差，是指仪表在正常工作条件下的最大相对百分误差。 仪表的附加误差，是指不在规定的正常条件下使用，由于外界条件的影响引起的额外误差。 二、测量仪表的恒定度 恒定度常用变差来表示。 变差——在外界条件不变的情况下，用同一个仪表对某个参数进行正、反行程测量时，其指示值间蚕在的差值。 造成变差的原因很多，如传动机构的间隙、运动部件的摩擦、弹性元件的弹性之后的影响等。 变差的表示：用同一仪表测量同一参数时，正反行程示值间的最大绝对误差与该仪表标尺范围（即量程）之比的百分数来表示。 正反行程示值最大绝对误差 变差△ = ——————————×100% 标尺上限值—标尺下线值 注意：仪表的变差不得超过其精度，否则应予检修。 三、测量仪表的灵敏度与灵敏限 灵敏度的表示：用仪表输出的变化量（与指针的线位移或角位移） △α与引起的此变化的被测参数是的变化量△x之比来表示。 △α 灵敏度 = ——— △x 灵敏限（也称始动灵敏度），是指能引起仪表指针发生动作的被侧参数的最小变化量。 通常，仪表的灵敏限数值不大于基本误差绝对值的一半。 四、测量仪表的反应时间 当仪表进行测量时，可以观察到仪表显示的被