本發(fā)明涉及鉆孔傾斜儀的傳感器方向調(diào)整定向領(lǐng)域，特別是涉及一種能用于鉆孔傾斜形變測(cè)量中方便實(shí)現(xiàn)傳感器南北向安裝的鉆孔傾斜儀的遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置。

背景技術(shù)：

在鉆孔傾斜儀對(duì)地傾斜測(cè)量中，通常測(cè)量探頭內(nèi)安裝有互為90度的兩個(gè)傾斜傳感器，實(shí)現(xiàn)大地傾斜南北和東西方向變化的動(dòng)態(tài)觀測(cè)。因此，目前鉆孔傾斜儀安裝通過(guò)探頭外圍定向裝置以及一套完整的下井工藝使之實(shí)現(xiàn)傾斜傳感器東西、南北向安裝。當(dāng)前的安裝工藝需要先安裝定向底座，然后通過(guò)定向器下井測(cè)定定向底座的方向，根據(jù)探測(cè)的結(jié)果，調(diào)整探頭傾斜傳感器裝配方向，使探頭下井與井下的定向底座配合安裝后實(shí)現(xiàn)傾斜傳感器正東西、南北向。此套工藝步驟繁多，需要配合的設(shè)備儀器工具多，安裝效率低，現(xiàn)場(chǎng)操作人員要求高。此外由于配合部件多，最終定向精度誤差大。由于鉆孔傾斜儀探頭體積小，定向調(diào)節(jié)裝置體積大，無(wú)法和傾斜傳感器配合在探頭內(nèi)安裝，并且電子羅盤(pán)方向測(cè)量協(xié)議，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制協(xié)議不一致，難以通過(guò)遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)鉆孔傾斜儀探頭內(nèi)傾斜傳感器的方向調(diào)整定向工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于鉆孔地傾斜測(cè)量的鉆孔傾斜儀的遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置，能方便與鉆孔傾斜儀的傾斜傳感器配合安裝在井下探頭內(nèi)，并方便與遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端配合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及測(cè)量，進(jìn)而解決現(xiàn)有用于鉆孔地傾斜測(cè)量的鉆孔傾斜儀只能通過(guò)探頭外圍定向裝置及工藝的方向調(diào)整方式，難以實(shí)現(xiàn)便捷，高效，準(zhǔn)確定向問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于鉆孔地傾斜測(cè)量的鉆孔傾斜儀的遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置，包括：

旋轉(zhuǎn)裝置，設(shè)有與鉆孔傾斜儀的傾斜傳感器相連的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，能旋轉(zhuǎn)所述傾斜傳感器的測(cè)量方向；

方向測(cè)量裝置，設(shè)在所述傾斜傳感器的頂端，能檢測(cè)所述傾斜傳感器的測(cè)量方向；

方向調(diào)整控制裝置，分別與所述旋轉(zhuǎn)裝置和所述方向測(cè)量置通信連接，能將接收的所述方向測(cè)量裝置檢測(cè)到的所述傾斜傳感器的測(cè)量方向向處于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端發(fā)送；以及能根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)處理終端發(fā)來(lái)的旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)控制所述旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)所述傾斜傳感器的測(cè)量方向。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆孔傾斜儀的遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置的有益效果為：通過(guò)能旋轉(zhuǎn)傾斜傳感器的旋轉(zhuǎn)裝置及能檢測(cè)傾斜傳感器方向角度的方向測(cè)量裝置與方向調(diào)整控制裝置配合，能充分了解和控制鉆孔傾斜儀的傾斜傳感器的安裝方向，提高鉆孔傾斜儀安裝定向效率及精度。該遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置體積小，精度高，方便由遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的安裝于鉆孔傾斜儀的傳感器方向調(diào)整的遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的方向調(diào)整裝置的旋轉(zhuǎn)裝置的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆孔傾斜儀傳感器安裝結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的具體內(nèi)容，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1、2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于鉆孔地傾斜測(cè)量的鉆孔傾斜儀的遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置，能遠(yuǎn)程調(diào)整鉆孔傾斜儀的傾斜傳感器的方向，包括：

旋轉(zhuǎn)裝置，設(shè)有與鉆孔傾斜儀的傾斜傳感器相連的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，能旋轉(zhuǎn)所述傾斜傳感器的測(cè)量方向；

方向測(cè)量裝置，設(shè)在所述傾斜傳感器的頂端，能檢測(cè)所述傾斜傳感器的測(cè)量方向；

方向調(diào)整控制裝置，分別與所述旋轉(zhuǎn)裝置和所述方向測(cè)量置通信連接，能將接收的所述方向測(cè)量裝置檢測(cè)到的所述傾斜傳感器的測(cè)量方向向處于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端發(fā)送；以及能根據(jù)接收的所述數(shù)據(jù)處理終端發(fā)來(lái)的旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)控制所述旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)所述傾斜傳感器的測(cè)量方向。

上述遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置中，旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)在所述鉆孔傾斜儀的探頭內(nèi)部。

上述遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置中，旋轉(zhuǎn)裝置包括：旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、渦輪蝸桿運(yùn)動(dòng)副和固定平臺(tái)；其中，

各部件均設(shè)置在所述固定平臺(tái)上；

所述步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出端通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述渦輪蝸桿運(yùn)動(dòng)副的蝸桿連接，通過(guò)所述蝸輪蝸桿運(yùn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)。

上述遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置中，方向測(cè)量裝置采用高精度的電子羅盤(pán)方向測(cè)量裝置。

上述遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置中，方向調(diào)整控制裝置包括：

單片機(jī)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和現(xiàn)場(chǎng)總線模塊；其中，

所述單片機(jī)控制器與處于遠(yuǎn)程的所述數(shù)據(jù)處理終端通信連接；

所述單片機(jī)控制器的串口與所述現(xiàn)場(chǎng)總線模塊電連接；

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的一端與所述單片機(jī)控制器的IO口電連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的另一端與所述旋轉(zhuǎn)裝置的控制端電連接。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例具體作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1、2所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于鉆孔地傾斜測(cè)量的鉆孔傾斜儀的遠(yuǎn)程方向調(diào)整裝置，主要用于對(duì)鉆孔傾斜儀的傾斜傳感器安裝方位的調(diào)整定向，主要對(duì)第一傾斜傳感器2與第二傾斜傳感器3進(jìn)行南北、東西向方向調(diào)整使用。鉆孔傾斜儀設(shè)置的第一、二傾斜傳感器2、3均采用垂直擺式傾斜傳感器。如圖3所示，第二傾斜傳感器3的左右平行極板31、33與重?cái)[32構(gòu)成兩個(gè)差動(dòng)變化的電容器。第一傾斜傳感器2結(jié)構(gòu)與第二傾斜傳感器3相同，第一傾斜傳感器2與第二傾斜傳感器3互為90度安裝。如圖1所示，第二傾斜傳感器3通過(guò)底座4安裝在彈性鋼筒探頭1內(nèi)，通過(guò)耦合機(jī)構(gòu)和大地耦合。隨著探頭在地傾斜作用下發(fā)生傾斜，第二傾斜傳感器3的左、右極板31、33與中間重?cái)[32的角度θ₁和θ₂會(huì)相應(yīng)變化，其電容量隨之變化，通過(guò)測(cè)量部件8，測(cè)量電容變化量，根據(jù)預(yù)先建立的角度與電容差動(dòng)變化的聯(lián)系，即可監(jiān)測(cè)地傾斜形變。

如圖1、2所示，該遠(yuǎn)程方位調(diào)整控制裝置7(圖1中，72為單片機(jī)控制器，71為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)以鉆孔傾斜儀的第一、第二傾斜傳感器2、3為方向調(diào)整對(duì)象，通過(guò)以步進(jìn)電機(jī)為核心的旋轉(zhuǎn)裝置5與第二傾斜傳感器3和底座4配合安裝，旋轉(zhuǎn)裝置5具體安裝在底座4上，第二傾斜傳感器3具體安裝在旋轉(zhuǎn)裝置5的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)55上，通過(guò)方向調(diào)整控制裝置7(圖1中，72為單片機(jī)控制器，71為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)，接收處于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端9的旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)，來(lái)控制旋轉(zhuǎn)裝置5帶動(dòng)第一、二傾斜傳感器2、3產(chǎn)生精密旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第一、二傾斜傳感器2、3的方向變化，記錄鉆孔傾斜儀方向測(cè)量裝置6采集的方向變化數(shù)據(jù)，確定第一、二傾斜傳感器2、3的實(shí)際方向角數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔傾斜儀的兩個(gè)傾斜傳感器的遠(yuǎn)程方向調(diào)整及測(cè)量。

具體的，本發(fā)明的裝置包括：

旋轉(zhuǎn)裝置5，設(shè)有能旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)55，該旋轉(zhuǎn)平臺(tái)55與鉆孔傾斜儀內(nèi)安裝的互為90度的第一、第二傾斜傳感器2、3(兩個(gè)傾斜傳感器安裝結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3)連接，能同步旋轉(zhuǎn)第一傾斜傳感器2和第二傾斜傳感器3；

方向測(cè)量裝置6，安裝于鉆孔傾斜儀的第二傾斜傳感器2的上端，能測(cè)量第二傾斜傳感器2的測(cè)量方向；

方向調(diào)整控制裝置7，分別與旋轉(zhuǎn)裝置5和方向測(cè)量裝置6通信連接，以及與處于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端9通信連接，能將接收的方向測(cè)量裝置6檢測(cè)到的第一傾斜傳感器2方向向處于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端9發(fā)送，從而測(cè)量經(jīng)旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)控制旋轉(zhuǎn)裝置5的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)55旋轉(zhuǎn)第二傾斜傳感器2的運(yùn)動(dòng)情況。

上述旋轉(zhuǎn)裝置5設(shè)置在鉆孔傾斜儀的第二傾斜傳感器3和底座4之間。

上述方向調(diào)整裝置中，旋轉(zhuǎn)裝置5結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括：旋轉(zhuǎn)平臺(tái)55、步進(jìn)電機(jī)51、聯(lián)軸器52、渦輪54、蝸桿53和固定平臺(tái)56；各部件均設(shè)置在固定平臺(tái)56上；固定平臺(tái)56與底座4相連；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)55與第二傾斜傳感器3相連；作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部的步進(jìn)電機(jī)51的動(dòng)力輸出端通過(guò)聯(lián)軸器52與蝸桿53連接，能經(jīng)蝸桿53驅(qū)動(dòng)渦輪54旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(蝸桿53與渦輪54構(gòu)成渦輪蝸桿運(yùn)動(dòng)副)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)55與渦輪54固定連接，能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該旋轉(zhuǎn)裝置采用精密研配的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，可以任意正向和反向旋轉(zhuǎn)且空回極?。徊竭M(jìn)電機(jī)與蝸桿通過(guò)作為聯(lián)軸器52的高品質(zhì)彈性聯(lián)軸節(jié)連接，傳動(dòng)同步，消偏性能好，大大降低了偏心擾動(dòng)；旋轉(zhuǎn)軸采用多道工藝精密加工而成，配合精度高，承載大，壽命長(zhǎng)；步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器71實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)化控制。該旋轉(zhuǎn)裝置5具有體積小，能實(shí)現(xiàn)探頭內(nèi)安裝使用的特點(diǎn)，精度高(達(dá)到0.01度)的性能。

上述傳感器方向調(diào)整裝置中，方向調(diào)整控制裝置7包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制器72、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器71和現(xiàn)場(chǎng)總線模塊(圖中未示出)；其中，

單片機(jī)控制器72的串口與現(xiàn)場(chǎng)總線模塊電連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器71的一端與單片機(jī)控制器72的IO口連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器71另一端與旋轉(zhuǎn)裝置5的步進(jìn)電機(jī)51的控制端電連接，單片機(jī)控制器72與處于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理終端9通信連接。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。