Сейсмоакустическая и акустико-спектральная диагностика
Архипов Алексей Германович
Архипов Алексей Германович
Доктор технических наук, генеральный директор
4 мин чтение

ИТС-1А / ИТС-1Р / ИТС-1П — измерение температуры

Системы и приборы ООО «Геодиагностика» для измерения температуры в скважинах и на поверхности

ИТС-1А

ИТС-1Р

ИТС-1П

  • СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В СКВАЖИНАХ
  • ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ ГРУНТОВ ЖИДКИМ АЗОТОМ ИТС-1А
  • Одноканальная и многоканальная
  • СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В СКВАЖИНАХ
  • ПРИ РАССОЛЬНОМ ЗАМОРАЖИВАНИИ ГРУНТОВ ИТС-1Р
  • Одноканальная и многоканальная
  • ПОРТАТИВНЫЙ ПРИБОР ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
  • ИТС-1П
  • Одно и многоканальный, для скважинных и поверхностных измерений
  • 1 — регистрирующий блок
  • 2 — скважинная термопреобразовательная кабельная сборка;
  • 3 — кабельная сборка для поверхностных измерений температуры и температуры твердения бетона.
  • Одноканальная Многоканальная

Рис. Схемы измерения температуры в скважинах

Системы (аппаратуры) измерения температуры ИТС-1А, ИТС-1Р и ИТС-1П предназначены для одноканального или многоканального автоматического измерения температуры в сухих или гидронаполненных скважинах различного назначения или на поверхностных объектах

Область применения: контроль температуры грунтов при проходке шахтных стволов с искусственным замораживанием горных пород охлажденым рассолом или жидким азотом, бетонные работы при строительстве, укрепление грунтов способом струйной цементации, контроль состояния искусственных плотин, противофильтрационных завес и грунтов вечной мерзлоты, инженерно-геологические изыскания для строительства, инженерная геология и др.

Состав: скважинные или поверхностные термопреобразовательные кабельные сборки (или зонды, термпопары и др.), контрольный щит (пульт) управления (для многоканальных систем) и комплекс программно аппаратных средств (персональный компьютер с программным обеспечением).

Канал автоматического регулирования слива жидкого азота поставляется по требованию

Технические характеристики систем измерения температыры ИТС-1А, ИТС-1Р и ИТС-1П

Наименование показателяИТС-1АИТС-1РИТС-1П
Глубина измерения температуры в скважинах, м, не менее50 *50*50*
Число измерительных каналов, штук, не более70 *70*1–16*
Диапазон измерений температуры, оС— 200 + 70*— 200 + 70*— 200 + 70*
Основная относительная погрешность измерения температуры, %, не более + 0,25 + 0,25 + 0,25
Напряжение питания переменное (постоянное), В220 (12)220 (12)220 (12)
Потребляемая мощность, кВА, не более110,5
Размеры пульта управления, мм, не более800х600х250 *800х600х250*300х300х350*
Масса системы, кг, не более--10

* — Характеристика определяется заказчиком

Размещение и работа аппаратуры ИТС-1 при измерении температуры на объекте

Одноканальная система. Пульт контроля и управления размещается около скважины или в рабочем помещении на участке работ. Кабельная термопреобразовательная сборка спускается в скважину или помещается на объекте на поверхности земли. Выходной разъем кабельной сборки соединяется с пультом управления. Температура в точках измерения постоянно индицируется на пульте управления.

Многоканальная система. Пульт контроля и управления и компьютер размещаются в рабочем помещении операторов холодильной установки. Кабельные термопреобразовательные сборки опускаются в термометрические скважины и закрепляются на устьях скважин. Соединение выходов кабельых сборок с пультом управления производится многожильными кабелями. Аппаратура после монтажа обслуживается одним оператором. Температуры в точках измерения индицируется на пульте управления и экране монитора компьютера. Архивация результатов измерения производится с заданной частотой на жесткий диск компьютера.

Метрологическое обеспечение: аппаратуры ИТС-1 (измерительные каналы) калибруются в ВНИИ метрологии им. Д. И. Менделеева с выдачей сертификатов калибровки

Преимущества: только отечественные комплектующие; высокая надежность и простота обслуживания; повышение безопасности и снижение рисков аварии при строительстве горных выработок спецспособом (искусственным замораживанием грунтов); отказ от непроизводительных и неточных температурных измерений с помощью ртутных или спиртовых термометров; низкая погрешность измерения температуры; устранение человеческого фактора при проведении измерений.

Стоимость системы определяется типом и числом датчиков, длиной кабельной термопреобразовательной сборки и техническими требованиями заказчика. Срок поставки 1–4 мес.

Формы сотрудничества: продажа систем измрения температуры; проведение термометрических измерений на объектах заказчика.

Применение систем измерения температуры ИТС-1 ООО «Геодиагностика»

История разработки систем измерения температры ИТС начинается с измерительных каналов установок испытаний скважинных приборов на температуру УИСП-Т, разработанных в девяностых годах прошлого века в ВНИИ методки и техники разведки (ВИТР).

В системе ИТС-1А для измерения температуры в скважинах с жидким азотом впервые в мировой практике использована кабельная сборка с термопреобразователями сопротивления, что позволило решить проблему калибровки аппаратуры. Существующие на рынке аппаратуры для измерения температуры в среде жидкого азота, по сути, представляют индикаторы, так как базируются на термопарах и не калибруются из-за сложности процесса. Более чем восьмилетний срок использования аппаратур ИТС-1А и ИТС-1Р показал их высокую надежность.

Портативная система ИТС-1П была создана для выполнения измерений температуры твердения бетона в строящемся многофункциональном комплексе «Лахта-Центр» (генеральный подрядчик Renaissance Construction Ltd, Санкт-Петербург)

Калибровка систем измерения температуры в скважинах ИТС-1А и ИТС-1Р

Рис. . Калибровка аппаратур ИТС1-Р и ИТС-1А во Всероссийском НИИ метрологии им. Д. И. Менделеева. а — система измерения температуры ИТС1-Р в процессе калибровки; б — система для измерения температуры в скважинах с жидким азотом ИТС1-А в процессе калибровки; в — сертификат калибровки аппаратуры ИТС-1А

Применение системы измерения температуры ИТС-1Р при искусственом замораживании грунтов рассолом с температурой холодоносителя в скважинах -20...-40 ос

Схема измерения температуры в скважинах многоканальной аппаратурой
Рис. . Схема измерения температуры в скважинах аппаратурой ИТС-1Р при рассольном замораживании грунтов

1 — термопреобразователи; 2 — скважинная кабельная термопреобразовательная сборка; 3 — устьевое крепление; 4 — наземная кабельная система; 5 — контрольно-измерительный щит; 6 — многоканальные термоизмерители; 7 — комплекс программно-аппаратных средств.

Рис. . Аппаратура ИТС-1Р при измерении температуры грунтов в процессе формирования ледогрунтового ограждения. а — общий вид участка, б — контрольно-измерительный пульт аппаратуры ИТС-1Р в замораживающей станции; в — устье термометрической скважины с термопреобразовательной сборкой.

Применение системы измерения температуры ИТС-1А при искусственом замораживании грунтов жидким азотом и парами жидкого азота с температурой холодоносителя -20...-200 ос

Схема измерения температуры в замораживающих скважинах в среде жидкого и газообразного азота аппаратурой ИТС-1А
Рис. . Схема измерения температуры в замораживающих скважинах в среде жидкого и газообразного азота аппаратурой ИТС-1А

1 — замороженный массив грунтов; 2 — столб жидкого азота; 3 — замораживающая колонка; 4 — питающая труба; 5 — линия слива жидкого азота; 6* — расходомер; 7 — цистерна с жидким азотом;8 — термопреобразователи; 9 — скважинная кабельная термопреобразовательная сборка; 10 — наземная линия связи; 11 — многоканальный термоизмеритель (щит); 12 — комплекс программно-аппаратных средств.

* -канал автоматического регулирования слива жидкого азота поставляется по требованию

Рис. . Аппаратура ИТС-1А при измерении температуры в процессе слива жидкого азота. а — общий вид участка замораживания, б — контрольно-измерительный пульт аппаратуры ИТС-1А в помещении операторов замораживающей станции; в — устье замораживающей скважины с жидким азотом и термопреобразовательной сборкой.