專利名稱:復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種測(cè)量?jī)A斜角和方位角的儀器,特別是一種適用于地質(zhì)勘探和工程建設(shè)領(lǐng)域中檢測(cè)鉆孔傾角方向和傾斜角度的復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀。
背景技術(shù):
在地質(zhì)勘探中,使用最普遍的測(cè)斜儀是采用電橋平衡的電路原理和傳統(tǒng)的磁針定向、鉛垂線定斜度的方法,儀器探頭機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故障率高,測(cè)量范圍小,僅0°-50°,精度低(誤差方位≤±4°,傾角≤±30′)。另一種磁球測(cè)斜儀,采用是懸浮磁球原理,也是傳統(tǒng)的磁性定向、鉛垂定斜度方法,此儀器存在的問(wèn)題是①孔斜0°-60°不能測(cè)方位角,能測(cè)傾角和方位角僅40°范圍,用途大為受限。②只能從起始點(diǎn)查數(shù)的方法視讀,不直觀。③只能點(diǎn)測(cè),不能不停頓實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,它能克服現(xiàn)有儀器的缺陷,擴(kuò)大使用范圍,提高寬量程精度,簡(jiǎn)化復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)操作方便,故障少、精度高、易維修的目的,并能將測(cè)程范圍擴(kuò)大到0°-360°。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,包括有定向機(jī)芯外殼1、傾角和方位角傳感器2,攝像部分以及通過(guò)電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機(jī)監(jiān)示器,攝像頭部分包括固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機(jī)芯外殼1上的CCD攝像頭3以及位于攝像頭3兩側(cè),也固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機(jī)芯外殼1上的照明燈泡4,傾角和方位角傳感器2由固定環(huán)5、傾角環(huán)6、方位環(huán)7、十字阻尼平衡板8、重錘9和永久磁體10組成,傾角環(huán)6固定在固定環(huán)5上,固定環(huán)5的上、下兩端設(shè)有瑪瑙軸承11,十字阻尼平衡板8通過(guò)瑪瑙軸承11與固定環(huán)5相連,十字阻尼平衡板8上固定有三個(gè)水平方位環(huán)7,十字阻尼平衡板8的下端裝有永久磁體10,固定環(huán)5的下端設(shè)有重錘9,固定環(huán)5的左右兩端也設(shè)有瑪瑙軸承11,并且通過(guò)瑪瑙軸承11與定向機(jī)芯外殼1相連,傾角和方位角傳感器2的下方設(shè)有傾角指示線12,該傾角指示線12與定向機(jī)芯外殼1相連,傾角環(huán)6和方位環(huán)7復(fù)合于固定環(huán)5的同心園內(nèi),方位環(huán)7在外,傾角環(huán)6在外,三個(gè)水平方位環(huán)7相互距離為60°,傾角環(huán)6上設(shè)有刻度,刻度范圍為0°-180°,方位環(huán)7上設(shè)有刻度,刻度范圍為0°-360°。
本發(fā)明采用將傾角環(huán)和方位環(huán)復(fù)合于固定環(huán)同心園內(nèi),方位環(huán)在內(nèi),傾角環(huán)在外的結(jié)構(gòu),所以使傾角環(huán)和方位環(huán)按各自的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道自由運(yùn)轉(zhuǎn),傾角測(cè)量采用鉛垂原理,方位測(cè)位測(cè)量采用羅盤原理,鉆孔傾斜時(shí),傾角環(huán)刻度指示和鉛垂0°形成的夾角,傾斜方向方位環(huán)讀數(shù)和磁北極形成的夾角,通過(guò)CCD攝像頭將直觀顯示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)由傳輸電纜送上地面監(jiān)示器,還原為度數(shù)可直接閱讀記錄。它克服了現(xiàn)有測(cè)斜儀的缺點(diǎn),具有測(cè)量精度高,測(cè)程范圍無(wú)限制,能測(cè)量任何方向的任意斜度,既可點(diǎn)測(cè)又可連續(xù)測(cè)量。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于地質(zhì)勘探和工程建設(shè)領(lǐng)域中鉆孔傾角和方位角的測(cè)量。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型測(cè)量方位角的工作原理圖。
圖3是本實(shí)用新型測(cè)量?jī)A角的工作原理圖。
圖4是本實(shí)用型的系統(tǒng)示意圖。
其中,圖1兼作摘要附圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示,一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,包括有定向機(jī)芯外殼1、傾角和方位角傳感器2,攝像部分以及通過(guò)電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機(jī)監(jiān)示器,攝像頭部分包括固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機(jī)芯外殼1上的CCD攝像頭3以及位于攝像頭3兩側(cè),也固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機(jī)芯外殼1上的照明燈泡4,傾角和方位角傳感器2由固定環(huán)5、傾角環(huán)6、方位環(huán)7、十字阻尼平衡板8、重錘9和永久磁體10組成,傾角環(huán)6固定在固定環(huán)5上,固定環(huán)5的上、下兩端設(shè)有瑪瑙軸承11,十字阻尼平衡板8通過(guò)瑪瑙軸承11與固定環(huán)5相連,十字阻尼平衡板8上固定有三個(gè)水平方位環(huán)7,十字阻尼平衡板8的下端裝有永久磁體10,永久磁體10能保證在靜止時(shí)永遠(yuǎn)指向南、北兩極,固定環(huán)5的下端設(shè)有重錘9,固定環(huán)5的左右兩端也設(shè)有瑪瑙軸承11,并且通過(guò)瑪瑙軸承11與定向機(jī)芯外殼1相連,傾角和方位角傳感器2的下方設(shè)有傾角指示線12,該傾角指示線12與定向機(jī)芯外殼1相連,傾角環(huán)6和方位環(huán)7復(fù)合于固定環(huán)5的同心園內(nèi),方位環(huán)7在外,傾角環(huán)6在外,三個(gè)水平方位環(huán)7相互距離為60°,傾角環(huán)6上設(shè)有刻度,刻度范圍為0°-180°,方位環(huán)7上設(shè)有刻度,刻度范圍為0°-360°。
參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4所示,靜止時(shí),方位環(huán)7的0°指向磁北極N,傾角環(huán)6的0°和重錘9重合。當(dāng)鉆孔傾斜時(shí),傾角環(huán)6刻度指示和重錘9形成的夾角,即為傾斜角,可直接從傾角環(huán)6上的刻度顯示出來(lái)。傾斜方向方位環(huán)7和磁北極N形成的夾角,即為方位角,可直接從方位環(huán)7上的刻度顯示出來(lái),再經(jīng)過(guò)CCD攝像頭3轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)由傳輸電纜送到地面微機(jī)監(jiān)示器,還原為度數(shù)可直接閱讀記錄,并可錄相存盤保存。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,包括有定向機(jī)芯外殼(1)、傾角和方位角傳感器(2),攝像部分以及通過(guò)電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機(jī)監(jiān)示器,攝像頭部分包括固定在傾角和方位角傳感器(2)下方定向機(jī)芯外殼(1)上的CCD攝像頭(3)以及位于攝像頭(3)兩側(cè),也固定在傾角和方位角傳感器(2)下方定向機(jī)芯外殼(1)上的照明燈泡(4),其特征在于傾角和方位角傳感器(2)由固定環(huán)(5)、傾角環(huán)(6)、方位環(huán)(7)、十字阻尼平衡板(8)、重錘(9)和永久磁體(10)組成,傾角環(huán)(6)固定在固定環(huán)(5)上,固定環(huán)(5)的上、下兩端設(shè)有瑪瑙軸承(11),十字阻尼平衡板(8)通過(guò)瑪瑙軸承(11)與固定環(huán)(5)相連,十字阻尼平衡板(8)上固定有三個(gè)水平方位環(huán)(7),十字阻尼平衡板(8)的下端裝有永久磁體(10),固定環(huán)(5)的下端設(shè)有重錘(9),固定環(huán)(5)的左右兩端也設(shè)有瑪瑙軸承(11),并且通過(guò)瑪瑙軸承(11)與定向機(jī)芯外殼(1)相連,傾角和方位角傳感器(2)的下方設(shè)有傾角指示線(12),該傾角指示線(12)與定向機(jī)芯外殼(1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,其特征是傾角環(huán)(6)和方位環(huán)(7)復(fù)合于固定環(huán)(5)的同心園內(nèi),方位環(huán)(7)在外,傾角環(huán)(6)在外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,其特征是三個(gè)水平方位環(huán)(7)相互距離為60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,其特征是傾角環(huán)(6)上設(shè)有刻度,刻度范圍為0°-180°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,其特征是方位環(huán)(7)上設(shè)有刻度,刻度范圍為0°-360°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合環(huán)全角度自動(dòng)連續(xù)測(cè)斜儀,包括有定向機(jī)芯外殼,傾角和方位傳感器、攝像部分以及通過(guò)電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機(jī)監(jiān)示器,通過(guò)傾角和方位角傳感器中刻有刻度的方位環(huán)和傾角環(huán)與磁北極和重錘形成的夾角,由攝像頭轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)輸送到地面微機(jī)監(jiān)示器還原為度數(shù),可直接閱讀記錄,從而獲得鉆孔的傾斜角和方位角的數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有測(cè)量精度高,測(cè)程范圍無(wú)限制,能測(cè)量任何方向的任意斜度,既可點(diǎn)測(cè)又可連續(xù)測(cè)量,特別適用于地質(zhì)勘探和工程建設(shè)領(lǐng)域中鉆孔傾角和方位角的測(cè)量。
文檔編號(hào)E21B47/02GK1456866SQ03118478
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者劉維全 申請(qǐng)人:劉維全