[發明專利]一種基于渦流感應技術的減振短節

無效

• 申請號: 200910135771.0
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101532381A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 秦允海;肖克訓
• 申請（專利權）人: 北京六合偉業科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;F16F6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及測量儀器領域，尤其涉及一種基于渦流感應技術的減振短節。

背景技術

石油鉆井行業中，對于測量儀器的減振，常用的方法有利用彈簧的彈性，或者橡膠的彈性，或者是鉆井液的流動，或者是液壓油在儀器內部的受控流動，或者是上述方法的組合使用。上述方法，大體可歸納為兩類：一是依靠彈性介質的特性，起到給儀器減振的目的；二是利用液體介質從小孔或縫隙中流過時，小孔或縫隙對液體介質所具有的阻尼作用，來控制流速，使液體在短時間內流量減小，以達到運動部件減速的目的，即實現減振。

但上述兩類方法，都存在固有的不可克服的缺點。第一類，使用彈性介質連接的儀器部件，有一個共振的問題。儀器工作環境中的振動，是非常不規則的，振動頻率范圍是從幾赫茲到上百赫茲。如果儀器部件的固有頻率與振動頻率正好吻合，則會產生共振，不但不能起到減振的目的，還會加劇振動，直到儀器無法正常測量，以致損壞。第二類，液體介質，減振只能是在單方向上實現，或者是縱向，或者是橫向。并且，減振效果取決于所開小孔或縫隙的面積，一旦面積確定，減振所起效的振動速度范圍也就確定。振動速度過大時，也起不到應有的減振效果。

為解決舊有減振方法效果欠佳的問題，我們分析了各種基本物理原理，從力學、熱學、電學的大堆原理中，搜尋并驗證了一種減振效果極佳的方法：根據電磁學中最基本的物理原理——楞次定理，當磁體與金屬導體(有色金屬)相對運動時，金屬導體(有色金屬)切割磁力線，激發渦流，渦流所產生的磁場抗拒磁體的運動，運動必然減速，從而實現減振。

發明內容

本發明的主要目的是提供基于渦流感應技術的減振方法，以解決多年來石油等領域的測量儀器無法良好抗振的問題。

本發明提供一種基于渦流感應技術的減振短節，由上蓋、外筒、懸掛器、機芯、有色金屬運動件、強磁永磁體、上連接頭、有色金屬材質的活塞和下連接頭組成。

所述減振短節根據測量儀器的特點，以及強磁永磁體與儀器的相互關系，選取強磁性永磁體作為靜止件，放置于靜止桿件上，有色金屬件為運動配合件，放置于運動桿件或機芯上。有色金屬運動件放置在活塞的底部，強磁永磁體放置在活塞缸的底部，當活塞與活塞缸相對運動時，減振效果顯現。

當雙方有相對運動時，有色金屬切割強磁永磁體的磁力線，有色金屬內產生感應電流，即渦流，渦流產生一個新的磁場，渦流磁場方向與強磁永磁體的磁場方向相反，磁場相反就將阻礙二者進一步的相對運動。相對于永磁體，有色金屬件的快速接近或快速離開，都將受到阻礙，快速接近變為勻速接近，快速離開變為勻速離開。

這種基于渦流感應技術的減振短節的優點，包括：

1.工作原理明確，運用渦流感應的原理來減振，而不是運用傳統意義上橡膠和彈簧等材料的彈性特性。

2.構成減振關系的兩種材料——強磁永磁體和有色金屬(銅或銅合金，鋁或鋁合金)，易于獲得。

3.結構簡單，只是在傳統儀器連接關系的基礎上增加了一個強磁永磁體零件和一個有色金屬配合件。

4.適用于各種各樣的振動和沖動，如振幅恒定而頻率變化的振動，頻率恒定而振幅變化的振動，以及高速大慣性沖擊等等。

5.減振材料沒有壽命限制，不受外界高溫高壓環境的影響，可以無限期使用下去。

6.不僅對于常用的吊測、投測、浮測等測斜方式有效，對于隨鉆測量儀器的減振，效果亦相當顯著。

7.大幅度提高了每次測量的成功率，大大減少了儀器的損壞情況。

附圖說明

圖1本發明的一種連接結構示意圖；

圖2本發明測量儀器實施過程中連接減振短節的示意圖；

圖3本發明一種基于渦流感應技術的減振短節的結構示意圖。

圖4本發明一種基于渦流感應技術的減振短節在二者在接近時的結構示意圖；

圖5是本發明的減振方法原理圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明實施例的方案，下面結合附圖對此減振方法進行詳細的說明。

圖1和圖2表示了儀器的同一種連接方式，減振元件已做到內部結構中。如圖1所示，工作過程基本如下：在儀器下井后，由于懸掛器存在彈性，受到振動或沖擊時，機芯會在外筒內上下往復運動，從而有色金屬運動件時而遠離強磁永磁體，時而接近強磁永磁體，遠離和接近都將被阻礙。實際測試中，發現減振后的運動非常平穩。圖2所示的是最惡劣的情況，懸掛器突然斷裂，儀器下落過程中，有色金屬運動件向強磁永磁體沖去，在此過程中，機芯得到減振。