專利名稱：井下全方位無纜鉆孔測斜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量儀器類，具體地說就是由探管1、同步機2和微機組成的井下全方位無纜鉆孔測斜儀。
目前國內(nèi)外的鉆孔測斜儀，大都采用磁針羅盤、磁針電測式、磁式照相感光式、環(huán)測導(dǎo)向式、陀螺定向式等，它們共同的不足是測量范圍小，精度低且有纜，儀器普遍大而笨重且多用車載，給礦井鉆孔測斜帶來很大不便。
本實用新型即克服了上述各類鉆孔測斜儀中存在的普遍問題，能全方位并準確地測出鉆孔的傾角方位角和相應(yīng)的鉆孔深度。無纜，攜帶方便，總重量不超過39公斤，部件重量不超過8公斤。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣的由探管1、同步機2和微機組成的全方位無纜鉆孔測斜儀，其特征在于當探管1在采集測斜信號時，同步機2同步采集深度信號以確定相對應(yīng)的數(shù)值，用聯(lián)線將探管1和同步機2相連按下同步“鍵”再按延遲“鍵”預(yù)置好延遲時間。這時即可拆下聯(lián)線，將探管1單獨由鉆機鉆桿送入孔內(nèi)，由淺至深或由深至淺，按預(yù)定程序逐點采集數(shù)據(jù)，達到全方位無纜測斜的目的。
上述所說的由探管1、同步機2和微機組成的全方位無纜鉆孔測斜儀，其特點在于探管1是由測角傳感器1a、方位角傳感器1b、多路開關(guān)1c、放大器1d、單片機1e、壓頻轉(zhuǎn)換器1f和電池1g組成并放置在防護管內(nèi)再接上防磁延長管。其特點還在于同步機2是由同步單片機2a、同步采集指示電路2b、通訊接口2c、同步啟動電路2d、判誤電路2e和電池2f組成。這樣便完成了本實用新型從無纜測斜技術(shù)的論證到儀器的具體構(gòu)成的全部過程，便于我們準確的掌握鉆孔的實際傾斜角度和準確位置，提出科學的鉆孔方案和鉆孔軌跡。
由于采用了全方位無纜鉆孔測斜儀，使得鉆孔測斜工作方便準確，無需專用推送探管1的設(shè)備，并采用無纜測井技術(shù)，使得測斜和測深工作同步進行，大大的簡化了鉆孔測斜工作。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1探管電路工作原理框圖。
圖2同步機電路工作原理框圖圖3全方位無纜鉆孔測斜儀框圖。
在
圖1所示的探管電路工作原理框圖，傾角傳感器1a和方位角傳感器1b電路輸出信號，經(jīng)多路開關(guān)1c分時送入放大器1d放大，由壓頻轉(zhuǎn)換器1f轉(zhuǎn)換為頻率信號，并由計數(shù)器定時計數(shù)變?yōu)閿?shù)字量，再經(jīng)擴展門送入單片機1e存儲。計數(shù)門也由單片機1e控制，采集道數(shù)為4道也可擴展為8道。計數(shù)時間和間隔時間均可用軟件修改以滿足現(xiàn)場需要。
在圖2所示的同步機電路工作原理框圖中，同步起動電路2d通過復(fù)位線RESET使探管1中的單片機1e和同步機2記真假碼的單片機2a同時總清，由于兩者的時鐘頻率一致，使真碼與有效數(shù)據(jù)對應(yīng)，假碼與無效數(shù)據(jù)對應(yīng)，按同步按紐同步，此時指示燈亮時表示同步有效。同步采集指示電路2b用來指示采集周期，若假碼指示燈亮時按下置真碼按紐，則假碼燈滅。等到采集期一到采集指示燈亮，再當采集燈滅，假碼燈亮，表示完成一幀數(shù)據(jù)采集。為了增加數(shù)據(jù)存儲容量還設(shè)置了判誤電路2e目的是探管測斜完畢與微機通訊時，只有當同步機2相應(yīng)單元為真碼時，方允許傳送數(shù)字，這樣就剔除了無效數(shù)據(jù)。另外還有通訊接口2c和電池2f。
在圖3所示的全方位無纜鉆孔測斜儀框圖中，探管1可按事先編好的程序定時采集測斜數(shù)據(jù)存儲RAM中，與探管1同步工作的同步機2則記錄測點的有效無效并采集深度信息，但兩者在使用之前用聯(lián)線3進行同步，之后將探管1與鉆桿聯(lián)接送入孔中進行測斜。探管1測斜的數(shù)據(jù)可用同步機2取出，并計算測點的傾角與方位角；也可使同步機2通過接卡與微機9通訊，由微機9打印出測斜成果和鉆孔三向投影圖，探管1和同步機2內(nèi)的蓄電池可用充電機4經(jīng)聯(lián)線5、6進行充電，以備再次使用。
權(quán)利要求1.一種井下全方位無纜鉆孔測斜儀，其特征在于，由探管1，同步機2，聯(lián)線3和微機組成，所說的探管1在鉆孔內(nèi)通過傳感器采集輸出信號，該信號經(jīng)多路開關(guān)1c，送入放大器1d放大，經(jīng)壓頻轉(zhuǎn)換器1f后轉(zhuǎn)換為頻率信號，然后由計數(shù)器定時計數(shù)變?yōu)閿?shù)字量，再經(jīng)擴展門送入單片機1e存貯；其特征還在于當探管1在采集信號前先用聯(lián)線3，將探管1與同步機2中的同步機起動電路2d連接，使同步機2中的單片機2a與探管1中的單片機1e同時總清，使兩者的時間頻率一致，然后拆下連線3，將探管1送入鉆孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利書要求1所述的全方位無纜鉆孔測斜儀，其特征在于所說的探管1中的傳感器是指傾角傳感器和方位角傳感器。
專利摘要一種用于井下的全方位無纜鉆孔測斜儀由探管和同步機兩部分組成，可用于煤礦井下水平孔或斜孔進行無纜測斜，也可用于其它無磁性礦體的鉆孔進行無纜測斜。測井無需電纜，借助鉆桿推送探管，使用方便，系統(tǒng)簡單造價低，使用微機進行數(shù)據(jù)處理并編繪成果圖表。
文檔編號E21B47/02GK2163869SQ9222910
公開日1994年5月4日 申請日期1992年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月27日
發(fā)明者李德金, 韓振藩, 郭愛煌 申請人:煤炭科學研究總院西安分院