МЕТОДИКА МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ СРЕДСТВ ПОВЕРКИ ИНКЛИНОМЕТРОВ И ОРИЕНТАТОРОВ

РД 41-01-06-85 Издание официальное

Министерство геологии СССР Ленинград, ВИТР

Всесоюзным научно-исследовательским институтом методики и техники разведки (ВИГР) ВПО "Союз-геотехника"

Директор Б.Ф .Кравцов

Руководители теш - М.Н.Рябинов, Ю.Т.Морозов

Исполнители: Н.А.Бачманов, А.И.Воронцов, А.И.Бушигин, Т.И.Солопун

Всесоюзным научно-исследовательским и проектноконструкторским институтом геофизических Гчтетодов исследования, испытаний и контроля нефтегазоразведочных скваяин (ВНИГИК) НПО "Союзпромгеофизика"

Директор П.А.Бродский

Исполнители: Г.А.Калистратов, Н.Г.Козыряцкий

НЕЮ "ВБИЙМ им. Д.И.Менделеева" Госстандарта СССР Зам. генерального директора К.В.Студенцов

Техническим управлением Мингео СССР Начальник управления С «И.Голиков

6.1.2,    Открепляют оуссоль ОЕК от контрольного цилиндра и устанавливают на штатное место буссоль БШ-1.

6.1.3,    Снимают отсчет азимутального угла и в случае, если его значение не превышает +30¹, пломбируют буссоль БШ-1.

6.1.4,    При отклонении указателя буссоли более чем +30' буссоль .бракуется или регулируется в соответствии с методикой, изложенной в инструкции по эксплуатации буссоли.

9

Приложение I (обязательное)

АТТЕСТАЦИЯ ПОВЕРОЧНОГО УСТРОЙСТВА ОРИЕНТАТОРОВ ТИПА "КУРС"

Аттестация поверочного устройства ориентаторов заключается в поверке его шкалы апсидальных углов. Для выполнения аттестации поверочного устройства проводятся следующие операции.

1.    Устанавливают в зажиме установочного стола поверочное устройство (черт. 7).

2.    Закрепляют в поверочном устройстве приспособление для установки теодолита (черт. 8).

3.    Производят ориентацию установочного стола согласно методике, изложенной в приложении 2.

4.    Прикрепляют теодолит к приспособлению для его установки.

5.    Закрепляют на расстоянии 3 м от установочного стола вертикальную визирную цель.

6.    Совмещают вертикальную нить сетки зрительной трубы с визир-

ю

Приложение 2

ОРИЕЙТАШ УСТАНОВОЧНОГО СТОМ УСИ-2

Ориентация установочного стола включает совмещение вертикальной оси вращения с направлением гравитационного вектора и совмещение продольной оси зажима с горизонтальной составляющей геомагнитного вектора.

Производится ориентация в две стадии. Вначале вертикально устанавливают корпус (колонку) стола, затем выполняют более точное совмещение вертикальной оси вращения с направлением отвеса.

Ориентация установочного' стола производится в следующем порядке:

1.    Вращением регулировочных винтов установочный стол перемещают в пространстве до тех лор, пока показания оптического квадранта,устанавливаемого попеременно по образующим колонки в трех пересекающихся плоскостях под углом 120 +20°, не будут отличаться более чем на +6'.

2.    Закрепляют контрольный цилиндр в зажиме и с помощью оптического квадранта устанавливают его в горизонтальной плоскости. При этом горизонтальный лимб фиксируют в нулевом положении.

3.    Вращают контрольный цилиндр с зажимом вокруг вертикальной оси на 360° и через каждые 30° измеряют угол наклона с помощью оптического квадранта.

4.    Строят график направления перекоса установочного стола (пример на черт. 9). По графику определяют направление перекоса установочного стола (на черт. 9 пунктирная линия).

5.    После определения направления перекоса поворачивают контрольный цилиндр относительно этого направления на 90° в любую сторону и с ПОЮЩЕЮ оптического квадранта устанавливают цилиндр горизонтально.

6.    Совмещают контрольный цилиндр с направлением перекоса и вращением соответствующих регулировочных винтов добиваются нулевых показаний квадранта. При повороте контрольного цилиндра на 90° влево или вправо показания квадранта не должны

12

отличаться более чем на одну угловую минуту, В противном случае операции пл, 2, 3, 4 и 5 необходимо повторить.

Ориентация продольной оси зажима с направлением горизонтальной составляющей геомагнитного вектора выполняется в следующей последовательности:

1.    В зажим установочного стола закрепляют контрольный цилиндр со столиком для буссоли ОЕК так, чтобы столик расположился горизонтально,

2.    В столик устанавливается буссоль ОЕК и зажим с контрольным цилиндром поворачивают вокруг вертикальной оси до установки магнитной стрелки против нулевых рисок буссоли.

3.    Лимб азимутальных углов устанавливается на нулевое положение.

После выполнения вышеизложенных операций установочный стол

УСИ-2 считается ориентированным в пространстве.

13

Тип установки _______ Заводской $

Тип буссоли ____________ Заводской №

Тип устройства для поверки

ориентаторов _______ Заводской №

2. Метрологические характеристики Диапазоны измерения углов:

а) азимута - от _____ ДО_

6} зенитных углов - от .    до _____

в) апсидальных углов - от_до_

Точность отсчета

а)    горизонтального лимба установки - не более + ________

б)    лимба апсидального угла - не более + ______

в)    зенитных углов определяется используемым квадрантом при эксплуатации установки.

3.    Образцовые средства поверки:

Теодолит - тип _______ № _____

Квадрант оптический - тип _____ Jfc _____

Буссоль ________ )* ______

Индикатор часового типа _____ Л _____

4.    Результаты измерений:

а)    угла неперпендикулярности между горизонтальной и вертикальной осями вращения

--;    Чг.    ■--;

б)    систематической инструментальной погрешности лимба азимутальных углов - таблица приложения 3;

в)    систематической инструментальной погрешности лимба адсидальных углов устройства для поверки ориентаторов - таблица та же .

5.    Результаты обработки.

а)    Построение графика азимутальных поправок из-за неперпендикулярности горизонтальной и вертикальной осей вращения - график черт, 4 (цри необходимости).

б)    Определение систематической инструментальной погрешности лимба азимутальных углов - таблипа . график поправок черт. 6.

15

в) Определение систематической инструментальной погрешности лимба апсидальных углов для поверки ориентаторов - таблица и чертеж те же.

6. Выводы.

По результатам поверки поверочная установка допускается (не допускается) к применению в качестве образцового средства для поверки инклинометров и ориентаторов (или допускается к применению в качестве образцового средства для поверки инклинометров и ориентаторов с использованием графиков поправок).

Ведомственный поверитель

_фамилия,    инициалы

подпись

Руководитель метрологической организации, проводивший аттестацию

_______ фамилия, инициалы

подпись

Приложение 4

МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ГРАФИКА ПОПРАВОК К ПОКАЗАНИЯМ ШКАЛЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИМБА УСТАНОВОЧНОГО СТОЛА

1.    Поправки к показаниям лимба установочного стола принимаются равными систематическим составляющим инструментальной погрешности горизонтального лимба для каждого азимута (см. п. 4.3.3.14), взятые с противоположным знаком.

2.    График поправок к показаниям шкалы азимутального лимба строят в виде отклонений (-ДС[^]) снимаемых значений от задаваемых азимутов по всему диапазону измерения следующим образом:

1)    для каждого задаваемого значения азимута находят значения

соответствующих поправок и проставляют на бланке графика поцравок точки с координатами    );

2)    соединяют полученные точки на, бланке трафика поправок плавной кривой.

Пример графика поправок приведен на черт. 6.

17

Приложение 5 ТЕРМИНЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВЕЛИЧИН, ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ В МЕТОДИКЕ

Определение

Угол, лежащий в горизонтальной плоскости, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от меридиана до проекции касательной в точке оси ориентируемого объекта*

Угол, лежащий в горизонтальной плоскости, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от ориентирного (визирного) направления до проекции касательной в точке оси ориентируемого объекта*

Вертикальная плоскость, проходящая через касательную в точке оси ориент1фуемого объекта

Нормаль в точке оси ориентируемого объекта, совпадающая с алсидальнои плоскостью и направленная в сторону увеличения зенитного угла

Угол, отсчитываемый от направления вертикали до касательной в точке оси ориентируемого объекта*

Угол двугранный, отсчитываемый со стороны наблюдателя от апсидального направления по ходу часовой стрелки до плоскости, образованной осью и меткой цилиндрического корпуса прибора, отклонителя и т.п.

Соприкасающаяся плоскость оси скважины, как пространственной кривой

Угол двугранный, отсчитываемый со стороны наблюдателя от апсидального направления по ходу часовой стрелки до плоскости искривления

Угол, лежащий в наклонной плоскости, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от проекции опорного направления до касательной к точке оси объекта*

Отрезок, лежащий в горизонтальной плоскости, восстановленный из точки оси объекта нормально к проекции опорного направления. Отклонение может быть азимутальным, зенитным и плоским и иметь знак плюс, когда точка оси объекта находится справа от опорного направления и знак минус - в. обратном случае

Угол отклонения оси объекта от опорного направления, измеренный в одной плоскости

Положительное направление касательной совпадает с положительным направлением оси ориентируемого объекта.

18

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ СРЕДСТВ ПОВЕРКИ ИНКЛИНОМЕТРОВ И ОРИЕНТАТОРОВ

Утверждена Техническим управлением Мингео СССР 26 июня 1984 г. Вводится в действие

с I августа 1985 г.

Настоящий руководящий документ распространяется на устройства пространственной ориентации инклинометров - установочный стол типа УСИ и ориентаторов - устройство поверочное типа "Курс" .позволяющие задавать инклинометру азимутальное направление в диапазоне от О до 360° с пределом допускаемой основной погрешности от 0,5 до 1°, зенитное направление инклинометру и ориентатору в диапазоне от О до 90° и апсидального угла ориентатора в диапазоне от 0 до 360° с пределом допускаемой основной погрешности до 1°, и устанавливает методы и средства их метрологической аттестации.

1

I. ОПЕРАЦИИ АТТЕСТАЦИИ

I Л. При проведении метрологической аттестации устройств пространственной ориентации инклинометров и ориентаторов должны выполняться операции, указанные в табл. I.

Таблица I

Наименование операций	Номер пункта РД
1.    Внешний осмотр 2.    Опробование и регулировка 3.    Определение метрологических характеристик	4.1. 4.2. 4.3.
3.1. Определение и устранение неперпендикулярности продольной оси зажимного узла к горизонтальной оси вращения	4.3.1.
3.2. Определение угла неперпендикулярности между горизонтальной и вертикальной осями вращения установочного стола	4.3.2.
3.3. Определение систематической инструментальной погрешности лимба азимутальных углов	4.3.3.
3.4. Определение погрешности установки азимутальных углов 4.    Установка уровней 5.    Регулировка буссоли БШ-1 6.    Аттестация устройства для поверки ориентаторов	4.3.4. 5. 6. (приложение I)

2. СРЕДСТВА, ПРИШШЕШЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ АТТЕСТАЦИИ

2.1. При проведении метрологической аттестации установочных столов должны использоваться средства измерений и вспомогательные при-

способления, указанные в табл. 2. Таблица 2 Наименование средств измерений и приспособлений Предел допускаемой основной погрешности 1.    Теодолит Т-30 ГОСТ 10529-70 2.    Квадрант оптический К0-60 ГОСТ 14987-80 3.    Буссоль ОБК ТУ 3-3-443-71 4.    Индикатор часового типа ИЧ05 кл.1 ГОСТ 577-68 +30" ±Ь' +30' 5.    контрольный цилиндр со столиком для буссоли ОШ 6.    Приспособление для установки индикатора 7.    Приспособление для установки теодолита в установочном столе УСИ-2 О W

2.2.    Допускается применение других образцовых средств измерений, предел основной погрешности которых не превышает значений, указанных в табл. 2.

2.3.    Средства измерения и вспомогательные приспособления, применяемые для аттестации поверочной установки, должны иметь действующие свидетельства о метрологической аттестации,или свидетельства

о поверке, или поверочное клеймо.

3. УСЛОВИЯ АТТЕСТАЦИИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

3.1.    Метрологическая аттестация установочных столов проводится в закрытом помещении на фундаменте, не связанном с полом.

3.2.    При проведении аттестации должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха 20 +5°С;

относительная влажность воздуха 65 +15$;

атмосферное давление, кПа    100 +4.

3.3.    Вблизи помещения, а также в помещении, где проводят аттес

тацию установочного стола, не должно быть мощных источников электрических, магнитных и электромагнитных полей. Небольшие ферромагнитные предметы должны находиться на расстоянии не менее 3 м от аттестуемого стола, а крупные (подъемники, станции и т.д.)    -    не    менее

10 м.

3.4.    При подготовке помещения для аттестации установочных столов должна быть проведена проверка однородности нормального магнитного поля по методике, указанной в ГОСТ 8.447-81 (приложение 3).

3.5.    Перед проведением аттестации необходимо проверить работоспособность средств измерений и приспособлений, указанных в табл.2.

Примечание; В случае, если установочный стол находился в условиях, отличающихся от указанных в п,3*2*, он должен быть выдержан в помещении в течение времени, необходимого для приобретения им температуры окружающего воздуха*

4. ПРОВЕДЕНИЕ АТТЕСТАЦИИ

4.1.    Внешний осмотр

4.1.1.    При проведении внешнего осмотра установочного стола (черт. I) должно быть установлено:

соответствие комплектности и маркировки эксплуатационной документации;

отсутствие повреждения и дефектов, видимых невооруженным глазом.

4.1.2.    Установочный стол, забракованный при внешнем осмотре, аттестации не .подлежит.

з

4.2.    При опробовании установочного стола необходимо проверить возможность вращения его подвижных частей и их арретиро-ваяия. Вращение зажимного узла вокруг вертикальной и горизонтальной осей должно быть свободным без ощутимых люфтов.

4.3.    Определение метрологических параметров

4.3.1.    Определение и устранение неперпендикулярности продольной оси зажима к его горизонтальной оси вращения производится в следующей последовательности.

4.3.1.1.    Закрепляют контрольный цилиндр (черт. 2) в зажим 7 (см. черт. I). При установке контрольного цилиндра следует обратить внимание на симметричное положение его концов относительно зажима.

4.3.1.2.    Закрепляют индикатор часового типа на колонке 9 с помощью приспособления (черт. 3) так, чтобы его измерительный наконечник касался контрольного цилиндра на расстоянии 3-4 см от торцов.

4.3.1.3.    Поворачивают зажим с контрольным цилиндром вокруг вертикальной и горизонтальной осей, добиваясь параллельности горизонтальной оси и оси измерительного наконечника (признаком параллельности этих осей служат максимальные показания часового индикатора

в моменты касания измерительного наконечника и концов контрольного цилиндра).

4.3.1 Г4. Вращают контрольный цилиндр с зажимом вокруг горизонтальной оси вращения зажима, наблюдая за показаниями часового индикатора, которые в моменты касания одного или другого конца контрольного цилиндра не должны отличаться более чем на 0,05 мм.

4.3.1.5. При отклонении показаний индикатора от величины, указанной в п. 4.3.1.4.., производят регулировку крепления зажима путем установки прокладки в месте торцевого разъема неподвижной планки в зажиме с горизонтальной осью его вращения, повторяя операции пп* 4.3.1.3,, 4.3.1.4.

4

4.3.2. Определение неперпендикулярнос ти между горизонтальной и вертикальной осями вращения установочного стопа выполняются в следующем порядке.

4.3.2.1.    Производят ориентацию установочного стола по методике, изложенной в приложении 2.

4.3.2.2. Закрепляют    _{Материс/},_: контрольный ЦИЛИНДР В за- латунЬ жиме стола И фиксируют немагнитная_; его в ПЛОСКОСТИ, состав- дюралюминии ленной горизонтальной и JU6T вертикальной осями вращения установочного стола (см. например,

п.4.3.1.2 и п.4.3.1.3).

4.3.2.3.    Устанавливают на контрольный цилиндр с внешней стороны (не об-

ращенной к колонке) оптический квадрант и снимают отсчет угла

4.3.2.4.    Проворачивают зажим с контрольным цилиндром на 180° вокруг вертикальной оси вращения и снова снимают показания квадранта

^ .

4.3.2.5.    Вычисляют угол р неперпендикулярности

между горизонтальной и вертикальной осями вращения по формуле:

. ₍₁)

Черт, 3. Приспособление для установки индикатора:

Д — по диаметру колонки, d — по диаметру выступа Индикатора

4.3,2.6. Строят график азимутальных поправок в случав, если угол JT неперпендикулярности горизонтальной и вертикальной осей вращения превышает одну угловую минуту. При вычислении координат точек графика пользуются формулой:

$in Л <JL_q « <Г сty б,    (2)

где АоС₀~ азимутальная поправка, JT - угол неперпендикулярности, б - заданный зенитный угол*

Производят вычисления азимутальных поправок для всего диапазона зенитных углов через каждый 2° и оформляют результаты (пример оформления показан на черт* 4, угол Г_и = 0^о10').

4*3*3. Определение систематической инструментальной погрешности лимба азимутальных углов выполняется в следующей последовательности.

4.3*3.1. Устанавливают теодолит в зажим установочного стола, пользуясь приспособлением, черт. 5.

4.3.3.2.    Добиваются вертикальной установки теодолита, пользуясь его органами управления и контроля.

4.3.3.3.    Закрепляют на расстоянии не менее 3 м от теодолита визирную цель (вертикальную марку - вешка, труба, угол здания и т.п.), не меняющую своего положения в пространстве.

4.3.3.4.    Совмещают вертикальную нить сетки зрительной трубы о визирной целью, после чего устанавливают

Материал Латунь неетнатш;

дюралюпиний Д46Т

Черт. 5. Приспособление для установки теодолита ТЗО в установочном столе УСИ

по шкале горизонтального крута теодолита угол равный 0° и закрепляют алидаду и горизонтальный круг теодолита*

4.3.3.5.    Поворачивают подвижный лимб азимутальной шкалы установочного стола до совмещения нуля шкалы с риской его алидады и фиксируют его.

4.3.3.6.    Освобождают горизонтальный круг теодолита от зацепления с алидадой.

4.3.3.7.    Устанавливают по горизонтальному лимбу установочного стола ориентирный угол 30° (см. приложение 5).

4.3.3.8.    Наводят зрительную трубу теодолита до совмещения вертикальной нити сетки с визирной целью, снимают показания теодолита и заносят результаты измерений в таблицу приложения 3.

4.3.3.9.    Проводят не менее четырех измерений, устанавливая заданное значение со стороны больших и меныпих ориентирных углов.

4.3.3.10.    Задают по горизонтальному лимбу, через каждые 30°, новый ориентирный угол и повторяют операции по пп. 4.3.3.8 и 4.3,3.9 в каждой точке диапазона.

4.3.3.11.    Приводят показания теодолита к значениям ориентирных углов, заданных по шкале горизонтального лимба стола, по формуле:

= 360° - Yij .    (3)

где    j -е показание теодолита I -го ориентирного угла, за

данного по горизонтальному лимбу стола; сА и - приведенные показания теодолита.    *    _

4.3.3.12.    Определяют среднее арифметическое об* приведенных показаний теодолита для каждого заданного г -го ориентирного утла по формуле

сГг^-fE^y ,    (4)

где 71 - число измерений г-го ориентирного угла.

4.3.3.13.    Определяют систематическую инструментальную погрешность горизонтальной шкалы установочного стола для каждого заданного г-го ориентирного угла по формуле

А С Л ~    ~ z 1    (5)

где oL { - значение i -го ориентирного угла, устанавливаемого по горизонтальному лимбу стола.

4.3.3.14.    Строят гсафик азимутальных поправок к горизонтальному лимбу установочного стола (пример построения, оформления графика поправок приведен на черт. 6).

4.3.4. Определение погрешности установки азимутальных углов производят в следующем порядке.

7

4.3.4.1. Определяют азимутальную поправку А оС_п a ACfo6j₃a счет инструментальной погрешности лимба азимутальных углов по графику черт. 6 и таблице приложения 3 для заданного значения азимутального угла.

4.3.4.2.    Определяют азимутальную поправку Д<А₀ для заданного зенитного утла за счет неперпендикулярности осей вращения зажима по графику черт. 4.

4.3.4.3.    Определяют фактическую поправку установки азимутального утла по формуле:

А <ь ⁷⁼¹ А оС_п + A oL_r

4.3.4.4. Определяют фактическое значение задаваемого азимутального угла

(7)

5. УСТАНОВКА УРОВНЕЙ УСТАНОВОЧНОГО СТОЛА УСИ-2

5.1. Для установки уровней установочный стол ориентируют в пространстве (приложение 2). Затем выполняют следующий ряд операций:

5.1 Л* Производят ориентацию стола согласно методике, изложенной в приложении 2.

5.1.2.    Регулируют уровни таким образом, чтобы при вращении зажима с контрольным цилиндром вокруг вертикальной оси на 360° отклонения пузырьков уровней от нулевого положения не превышали одной угловой минуты.

5.1.3.    Закрепляют уровни после регулировки и пломбируют винты их крепления.

6. РЕГУЛИРОВКА БУССОЛИ УСТАНОВОЧНОГО СТОЛА УСИ-2

6.1.    Регулировка буссоли установочного стола производится с помощью сопоставления ориентации контрольного цилиндра в азимутальном направлении и показаний регулируемой буссоли БШ-1. Регулировка выполняется в следующей последовательности:

6.1.1.    Производят ориентацию установочного стола по методике, изложенной в приложении 2.