[发明专利]一种高精度钻孔测斜仪

说明书

本发明属于测试仪器，具体地说是一种用于地质、矿山、建筑、勘察等行业测量钻孔倾斜度的仪器。

现有钻孔测斜仪种类繁多，仅据部分资料报道，国内就有19种，国外有44种。尽管它们结构各不相同，但其工作原理主要为两类，一是利用液面水平原理，即利用氢氟酸对玻璃管具有腐蚀作用的特性制作倾斜探头（见附图1），此法虽然简单，但精度低。二是重锤原理，当探头随钻孔倾斜时，依据悬锤轴线与仪器轴线的夹角确定顶角（见附图2），此法测量顶角误差一般在±30分。国外44种测斜仪均属此原理。现有的各种测斜仪仅是在二次仪表使用上做了改进工作，如使用数码显示、微机处理等，很难继续提高测斜精度，不能满足冷冻孔、竖井、波速垮孔法等精度要求高的钻孔的测斜需要。

本发明的目的是提供一种高精度钻孔测斜仪。

本发明是利用气体永远轻于液体的原理，用玻璃制作一个带有一定弧面、且内冲有透明液体的扁园形溶器（作为水准泡），并在玻璃溶器内预留一个供形成气泡的小空间。由于气泡总是位于最高点，气泡中心点垂线与水准泡中心点的垂线的夹角即为测斜顶角（见附图3）。

本发明由监示器、控制器、绞车、滑轮、探头及读数板组成。

本发明可按下述方式实现：

监示器1通过视频电缆2的视频插头3与控制器4的视频插座5连接，控制器4通过视频插座6和视频电缆7的视频插头8与探头9连接，绞车10通过标有显示深度刻度的钢丝绳11和滑轮12与探头9上端的提环13连接，探头9内部从上至下依次装有两个使探头9处于钻孔中间位置的导正胶圈15、16，固定输出电缆17的夹头18和压芯19，防止水进入探头9的压环20、胶封水圈21、两个O形圈22、23和用于压紧O形圈22、23的上、下堵24、25及顶紧下堵25的压封接手26，联接视频电缆7的航空插头27、插座28及固定架29，四个用于安装扫描电路板30和视放电路板31的前后架32、33、34、35，两个电路板引线的接线头36、37及六个用于固定各部件的螺丝38、39、40、41、42、43，三个用于对由视频电缆7进入的电压进行稳压的电压稳压器44、45、46，两根电路联通线的引线47、48和原件板49，用于固定摄象管50和偏转系统51的框架52及架座53，装有镜头54的镜头座55及镜头架56和连接摄象管50靶面与镜头座55的套环57以及信号筒58，用于指示倾斜方位角（0°～360°）的指南针59及固定指南针59的轴60和底座61，用于测量顶角（0°～20°）的水准泡62和气泡63及两个使水准泡62不变位的胶皮垫圈64、65和铜平垫圈66，调整水准泡62的气泡63到监示器1中心点的调平螺丝67，调平底盘68和光源69。读数板70由N-S指示线71、读数指针72和刻度73构成。

由于本发明采用了电视摄象-显象技术，电子靶面扫描电路通过放大，由视频电缆输送到监示器上，即将孔下反映斜顶角的气泡圈数和反映孔斜方位角的指南针通过光-电-光转换，准确地显示到地面监示器的屏幕上，从而可直接读出顶角和方位角的数值，通过计算得到钻孔斜度位移量X和Y，通过作图绘出钻孔斜度与深度X-h和Y-h曲线图，或将已编好的程序输入计算机中，一次完成计算和绘图，得出X-h和Y-h曲线图，即可精确地测出钻孔在地下的空间位置。

本发明极大地提高了测斜精度，顶角误差一般为±10秒，操作简便，一目了然，并可连续观测。

附图1是液面水平原理图。

附图2是重锤原理图。

附图3是气泡原理图。

附图4是本发明的工作原理框图。

附图5是本发明的工作状态图。

附图6是本发明探头9的内部结构示意图。

附图7是本发明探头9的水准泡部分放大图。

附图8是本发明读数板70的结构示意图。

下面结合附图进一步说明实施例：