專利名稱：數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)斜儀器校驗(yàn)的數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)，尤其應(yīng)用于石油、煤礦及地質(zhì)勘探中鉆井工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉆孔測(cè)斜儀是一種廣泛用于石油鉆井、邊坡及各種建筑物內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)的儀器。由于儀器使用中不可避免的會(huì)發(fā)生漂移，因此，為了保證儀器的精度，每一年至少要校驗(yàn)一次；在儀器產(chǎn)生故障或者碰撞后更需要及時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。目前鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)的唯一方法是將儀器送回原生產(chǎn)廠家，用戶自己尚無簡(jiǎn)便可靠的辦法。這就產(chǎn)生了兩個(gè)問題 一是對(duì)儀器的校驗(yàn)不
僅需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而且價(jià)格昂貴，長(zhǎng)距離的運(yùn)輸還會(huì)增加這種精密儀器被破壞的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是我國(guó)在工程建設(shè)中大量使用的進(jìn)口鉆孔測(cè)斜儀，要定期將儀器送到國(guó)外校驗(yàn)，耗費(fèi)巨大。二是即使是由廠家檢驗(yàn)合格的儀器，用戶本身并無法知道其本身的精度如何，或者是再次運(yùn)送到工地的過程中是否再次出現(xiàn)因碰撞、顛簸而產(chǎn)生的漂移。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有石油行業(yè)中測(cè)斜儀校驗(yàn)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種操作簡(jiǎn)便，讀數(shù)直觀、測(cè)試準(zhǔn)確的鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)，使得鉆孔測(cè)斜儀的用戶能夠自己對(duì)所用的儀器進(jìn)行校驗(yàn)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的方案是數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)由底角、調(diào)平螺釘、底座、固定螺釘、支撐筒、V型座、傾角限位螺釘、壓緊螺釘、支撐板、軸承座、限位螺釘、傾角軸、蝸輪、鎖緊螺母、傾角編碼器、編碼器支架、蝸桿及蝸桿支架、無磁不銹鋼球、方位限制環(huán)、連桿、方位編碼器、編碼器支架、電路板、校驗(yàn)臺(tái)顯示儀、銷釘、方位限制螺釘、儀器槽等組成。校驗(yàn)臺(tái)的整體水平進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)整，同時(shí)傾角和方位的基準(zhǔn)進(jìn)行確定，確定后用數(shù)顯測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)就可以對(duì)測(cè)斜儀進(jìn)行校驗(yàn)，將測(cè)斜儀安裝在V型座上固定牢固，測(cè)斜儀通過電纜與配套讀數(shù)儀相連，校驗(yàn)臺(tái)與校驗(yàn)臺(tái)顯示儀相連接，當(dāng)校驗(yàn)臺(tái)固定某一位置，校驗(yàn)臺(tái)顯示儀有一讀數(shù)，讀數(shù)儀有一數(shù)值，將兩數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，如果各項(xiàng)誤差超過了儀器標(biāo)稱的精度范圍，則認(rèn)為測(cè)斜儀不合格，否則認(rèn)為此被校驗(yàn)的測(cè)斜儀合格。
在使用數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)校驗(yàn)儀器之前，首先需要對(duì)校驗(yàn)臺(tái)的整體水平進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)
整，用分辨率為3' /2mm的圓形水準(zhǔn)器，直接放置于軸承座上面的平面上，放置之后調(diào)節(jié)校驗(yàn)臺(tái)三個(gè)調(diào)平螺釘，直到圓形水準(zhǔn)器中間的氣泡在水準(zhǔn)器的正中央為止。
3校驗(yàn)臺(tái)調(diào)節(jié)水平之后，此校驗(yàn)臺(tái)需要對(duì)傾角和方位的基準(zhǔn)進(jìn)行確定。在標(biāo)準(zhǔn)的傾角0。和方位O。之前首先說明一下編碼器對(duì)數(shù)據(jù)采集及其電路板對(duì)數(shù)據(jù)的處理原理。(1)傾角編碼器的精度及其原理，編碼器型號(hào)ZSP5810增量式光電軸角編碼器，脈沖數(shù)5400P/R，編碼器的圓周角度為360。，編碼器的光柵數(shù)目5400，所以編碼器的精度經(jīng)計(jì)算為(360/5400)*60=4'，即為校驗(yàn)架傾角的分辨率4'。校驗(yàn)臺(tái)傾角的校準(zhǔn)上，采用的是確定校驗(yàn)臺(tái)的傾角O。和傾角1S0。，當(dāng)這兩個(gè)點(diǎn)確認(rèn)完之后，電路板的記憶芯片即對(duì)此兩個(gè)位置進(jìn)行記憶，當(dāng)校驗(yàn)臺(tái)的傾角臂轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，與其連接的傾角軸也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)編碼器的轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器將隨時(shí)采集轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，輸出每一個(gè)脈沖，經(jīng)過電路板的數(shù)據(jù)處理(處理芯片事先編寫的程序?qū)幋a器的脈沖進(jìn)行角度上的轉(zhuǎn)換)，然后輸入給顯示儀，顯示儀即按照傾角臂轉(zhuǎn)動(dòng)的角度進(jìn)行數(shù)字顯示。(2)方位O。的確定，將標(biāo)準(zhǔn)羅盤放置于V型架中夾緊，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)座，直到標(biāo)準(zhǔn)羅盤的讀數(shù)為O度，此時(shí)通過校驗(yàn)臺(tái)顯示儀確定校驗(yàn)臺(tái)的方位O。，確定之后當(dāng)軸承座再轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，顯示儀方位角的顯示即按照軸承座的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行顯示，方位編碼器的原理筒傾角編碼器一樣，只不過是帶動(dòng)方位編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)的是與轉(zhuǎn)動(dòng)做連接的連桿，數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換處理和傾角的相同，不再詳述。
本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，容易加工及安裝，操作簡(jiǎn)便、顯示直觀快速、校驗(yàn)準(zhǔn)確，使得鉆孔測(cè)斜儀的用戶可以自己對(duì)其儀器進(jìn)行校驗(yàn)，大大節(jié)約了人力、經(jīng)費(fèi)和時(shí)間，也降低了鉆孔測(cè)斜儀長(zhǎng)途運(yùn)輸所帶來的被破壞的危險(xiǎn)。


圖l是本實(shí)用新型數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)縱剖面構(gòu)造圖2是本實(shí)用新型數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)配套顯示儀外形圖3是圖1中A-A處剖面圖4是圖1中B-B處右旋極限位置剖面圖5是圖1中C-C處右旋極限位置剖面圖6是圖1中C-C處左旋極限位置剖面圖7是數(shù)顯校驗(yàn)臺(tái)設(shè)定傾角及方位基準(zhǔn)的控制按鈕。
具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參照?qǐng)Dl，是本實(shí)用新型數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)縱剖面構(gòu)造圖，數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái) 由底角(1)、調(diào)平螺釘(2)、底座(3)、固定螺釘(4)、支撐筒(5) 、 V型座(6)、 傾角限位螺釘(7)、壓緊螺釘(8)、支撐板(9)、軸承座(10)、限位螺釘(11)、傾 角軸(12)、蝸輪(13)、鎖緊螺母(14)、傾角編碼器(15)、編碼器支架(16)、蝸桿 及蝸桿支架(17)、無磁不銹鋼球(18)、方位限制環(huán)(19)、連桿(20)、方位編碼器( 21)、編碼器支架2 (22)、電路板(23)、校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)、銷釘(25)、方位限制 螺釘(26)、儀器槽(27)等組成。底腳(1)和調(diào)平螺釘(2)及底座(3)可以保證數(shù)顯 測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)準(zhǔn)確的水平位置，支撐筒(5)固定在底座(3)上，支撐筒(5)上安裝軸承 座(10)，軸承座(10)的下方在支撐筒(5)內(nèi)有方位編碼器(21)，軸承座(10)與與 方位編碼器(21)通過連桿(20)與其連接，軸承座(10)的橫向中間開孔安裝傾角軸(12 )，傾角軸(12)的一端固定支撐板(9)，支撐板(9)上固定V型座(6)，另一端通過聯(lián) 軸節(jié)與傾角編碼器(15)直接連接，V型座(6)采用V型槽結(jié)構(gòu)，適應(yīng)外徑在4 25mm到(t) 57mm尺寸鉆孔測(cè)斜儀。
參照?qǐng)D3，蝸輪(13)蝸桿(17)對(duì)數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)的傾角進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)傾斜 角的調(diào)節(jié)；軸承座(8)在20個(gè)無磁不銹鋼球(18)的支撐下可以轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可以 達(dá)到180° /s。轉(zhuǎn)動(dòng)軸承座(10)帶動(dòng)連桿(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿(20)通過聯(lián)軸節(jié)與支撐筒( 5)中的方位編碼器(21)連接，編碼器支架2 (22)與支撐筒(4)固定在一起，從而實(shí)現(xiàn) 對(duì)方位進(jìn)行改變。傾角編碼器輸出電纜通過軸承座(10)側(cè)面孔和豎直方向的孔進(jìn)到支撐筒 (5)里面，穿過編碼器支架2 (22)到電路板(23)上與方位編碼器(21)的輸出線匯合，傾 角編碼器(15)、方位編碼器(21)的輸出電纜線都接到了電路板(23)上，做為電路板( 23)的輸入線，電路板(23)再通過輸出電纜線與校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)相連接。
參照?qǐng)D6，說明傾角基準(zhǔn)0。和方位基準(zhǔn)0。的確定，首先把校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)接通 AC220V的交流電，開關(guān)打開，使其能夠正常顯示。傾角0°的確定，把分辨率為3' /2mm的圓 形水準(zhǔn)器通過壓緊螺釘(8)固定到當(dāng)V型座(6)上，調(diào)整V型座(6)，當(dāng)水準(zhǔn)器圓水泡處 于中間位置時(shí)，即是校驗(yàn)臺(tái)傾角0。，此時(shí)按下校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)后面板按鈕校正有效和 傾斜角0。校正，即實(shí)現(xiàn)了校驗(yàn)臺(tái)傾角O?；鶞?zhǔn)的確定，轉(zhuǎn)動(dòng)V型座(6)使其大致處于傾角 180°左右，同樣的方法固定好水準(zhǔn)器，使水準(zhǔn)器的氣泡處于正中央的位置，然后按下校驗(yàn) 臺(tái)顯示儀(24)后面板按鈕校正有效和傾斜角180。校正，即實(shí)現(xiàn)了校驗(yàn)臺(tái)傾角180。基準(zhǔn)的 確定，到此，傾角的標(biāo)準(zhǔn)完成。方位的標(biāo)定上，把方位標(biāo)準(zhǔn)器固定在V型座(6)上，傾角 90°位置，看準(zhǔn)方位標(biāo)準(zhǔn)器的O。位置，然后按下校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)后 5和方位角0。校正，即實(shí)現(xiàn)了校驗(yàn)方位角O?；鶞?zhǔn)的確定，到此，傾角和方位的基準(zhǔn)都已確定 ，校驗(yàn)臺(tái)即可使用。傾角編碼器(15)、方位編碼器(21)的分辨率都為4'，兩者輸出通 過微處理系統(tǒng)電路板(23)進(jìn)行處理，準(zhǔn)確把編碼器的輸出脈沖通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成校驗(yàn) 架顯示儀(24)直接顯示的數(shù)字信號(hào)，傾角度數(shù)和方位角的度數(shù)。當(dāng)傾角方位或者其中之一 改變時(shí)，顯示儀隨時(shí)跟著鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)的姿態(tài)進(jìn)行變化。
權(quán)利要求1.一種數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)，它包括底角(1)、調(diào)平螺釘(2)、底座(3)、固定螺釘(4)、支撐筒(5)、V型座(6)、傾角限位螺釘(7)、壓緊螺釘(8)、支撐板(9)、軸承座(10)、限位螺釘(11)、傾角軸(12)、蝸輪(13)、鎖緊螺母(14)、傾角編碼器(15)、編碼器支架(16)、蝸桿及蝸桿支架(17)、無磁不銹鋼球(18)、方位限制環(huán)(19)、連桿(20)、方位編碼器(21)、編碼器支架2(22)、電路板(23)、校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)、銷釘(25)、方位限制螺釘(26)、儀器槽(27)等組成，其特征是底腳(1)和調(diào)平螺釘(2)及底座(3)可以保證數(shù)顯測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)準(zhǔn)確的水平位置，支撐筒(5)固定在底座(3)上，支撐筒(5)上安裝軸承座(10)，軸承座(10)的下方在支撐筒(5)內(nèi)有方位編碼器(21)，軸承座(10)與方位編碼器(21)通過連桿(20)與其連接，軸承座(10)的橫向中間開孔安裝傾角軸(12)，傾角軸(12)的一端固定支撐板(9)，支撐板(9)上固定V型座(6)，另一端通過聯(lián)軸節(jié)與傾角編碼器(15)直接連接，V型座(6)采用V型槽結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)動(dòng)軸承座(10)帶動(dòng)連桿(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿(20)通過聯(lián)軸節(jié)與支撐筒(5)中的方位編碼器(21)連接，編碼器支架2(22)與支撐筒(4)固定在一起；傾角編碼器輸出電纜通過軸承座(10)側(cè)面孔和豎直方向的孔進(jìn)到支撐筒(5)里面，穿過編碼器支架2(22)到電路板(23)上與方位編碼器(21)的輸出線匯合，傾角編碼器(15)、方位編碼器(21)的輸出電纜線都接到了電路板(23)上，做為電路板(23)的輸入線，電路板(23)再通過輸出電纜線與校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，使用分辨率4'的傾角編碼器(15)、方位編碼器(21)采集數(shù)據(jù)，專用設(shè)備校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)顯示數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，V型座(6)采用V型槽結(jié)構(gòu)，適應(yīng)外徑在4 25mm到(t)57mm尺寸鉆孔測(cè)斜儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，軸承座(8)在20個(gè)無磁不銹鋼球(18)的支撐下可以轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可以達(dá)到180。 /s。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)顯鉆孔測(cè)斜儀校驗(yàn)臺(tái)，它由底角(1)、調(diào)平螺釘(2)、底座(3)、固定螺釘(4)、支撐筒(5)、V型座(6)、傾角限位螺釘(7)、壓緊螺釘(8)、支撐板(9)、軸承座(10)、限位螺釘(11)、傾角軸(12)、蝸輪(13)、鎖緊螺母(14)、傾角編碼器(15)、編碼器支架(16)、蝸桿及蝸桿支架(17)、無磁不銹鋼球(18)、方位限制環(huán)(19)、連桿(20)、方位編碼器(21)、編碼器支架2(22)、電路板(23)、校驗(yàn)臺(tái)顯示儀(24)、銷釘(25)、方位限制螺釘(26)、儀器槽(27)等組成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，容易加工及安裝，操作簡(jiǎn)便、顯示直觀快速、校驗(yàn)準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)E21B47/02GK201396145SQ20092030018
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者李致新 申請(qǐng)人:北京六合偉業(yè)科技有限公司