[实用新型]井下全方位无缆钻孔测斜仪

说明书

本实用新型属于测量仪器类，具体地说就是由探管1、同步机2和微机组成的井下全方位无缆钻孔测斜仪。

目前国内外的钻孔测斜仪，大都采用磁针罗盘、磁针电测式、磁式照相感光式、环测导向式、陀螺定向式等，它们共同的不足是：测量范围小，精度低且有缆，仪器普遍大而笨重且多用车载，给矿井钻孔测斜带来很大不便。

本实用新型即克服了上述各类钻孔测斜仪中存在的普遍问题，能全方位并准确地测出钻孔的倾角方位角和相应的钻孔深度。无缆，携带方便，总重量不超过39公斤，部件重量不超过8公斤。

本实用新型的技术方案是这样的：由探管1、同步机2和微机组成的全方位无缆钻孔测斜仪，其特征在于当探管1在采集测斜信号时，同步机2同步采集深度信号以确定相对应的数值，用联线将探管1和同步机2相连按下同步“键”再按延迟“键”预置好延迟时间。这时即可拆下联线，将探管1单独由钻机钻杆送入孔内，由浅至深或由深至浅，按预定程序逐点采集数据，达到全方位无缆测斜的目的。

上述所说的由探管1、同步机2和微机组成的全方位无缆钻孔测斜仪，其特点在于探管1是由测角传感器1a、方位角传感器1b、多路开关1c、放大器1d、单片机1e、压频转换器1f和电池1g组成并放置在防护管内再接上防磁延长管。其特点还在于同步机2是由同步单片机2a、同步采集指示电路2b、通讯接口2c、同步启动电路2d、判误电路2e和电池2f组成。这样便完成了本实用新型从无缆测斜技术的论证到仪器的具体构成的全部过程，便于我们准确的掌握钻孔的实际倾斜角度和准确位置，提出科学的钻孔方案和钻孔轨迹。

由于采用了全方位无缆钻孔测斜仪，使得钻孔测斜工作方便准确，无需专用推送探管1的设备，并采用无缆测井技术，使得测斜和测深工作同步进行，大大的简化了钻孔测斜工作。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1    探管电路工作原理框图。

图2    同步机电路工作原理框图

图3    全方位无缆钻孔测斜仪框图。

在图1所示的探管电路工作原理框图，倾角传感器1a和方位角传感器1b电路输出信号，经多路开关1c分时送入放大器1d放大，由压频转换器1f转换为频率信号，并由计数器定时计数变为数字量，再经扩展门送入单片机1e存储。计数门也由单片机1e控制，采集道数为4道也可扩展为8道。计数时间和间隔时间均可用软件修改以满足现场需要。

在图2所示的同步机电路工作原理框图中，同步起动电路2d通过复位线RESET使探管1中的单片机1e和同步机2记真假码的单片机2a同时总清，由于两者的时钟频率一致，使真码与有效数据对应，假码与无效数据对应，按同步按纽同步，此时指示灯亮时表示同步有效。同步采集指示电路2b用来指示采集周期，若假码指示灯亮时按下置真码按纽，则假码灯灭。等到采集期一到采集指示灯亮，再当采集灯灭，假码灯亮，表示完成一帧数据采集。为了增加数据存储容量还设置了判误电路2e目的是探管测斜完毕与微机通讯时，只有当同步机2相应单元为真码时，方允许传送数字，这样就剔除了无效数据。另外还有通讯接口2c和电池2f。

在图3所示的全方位无缆钻孔测斜仪框图中，探管1可按事先编好的程序定时采集测斜数据存储RAM中，与探管1同步工作的同步机2则记录测点的有效无效并采集深度信息，但两者在使用之前用联线3进行同步，之后将探管1与钻杆联接送入孔中进行测斜。探管1测斜的数据可用同步机2取出，并计算测点的倾角与方位角；也可使同步机2通过接卡与微机9通讯，由微机9打印出测斜成果和钻孔三向投影图，探管1和同步机2内的蓄电池可用充电机4经联线5、6进行充电，以备再次使用。