專利名稱：復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量傾斜角和方位角的儀器，特別是一種適用于地質(zhì)勘探和工程建設(shè)領(lǐng)域中檢測鉆孔傾角方向和傾斜角度的復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀。
背景技術(shù)：
在地質(zhì)勘探中，使用最普遍的測斜儀是采用電橋平衡的電路原理和傳統(tǒng)的磁針定向、鉛垂線定斜度的方法，儀器探頭機械結(jié)構(gòu)復雜，故障率高，測量范圍小，僅0°-50°，精度低(誤差方位≤±4°，傾角≤±30′)。另一種磁球測斜儀，采用是懸浮磁球原理，也是傳統(tǒng)的磁性定向、鉛垂定斜度方法，此儀器存在的問題是①孔斜0°-60°不能測方位角，能測傾角和方位角僅40°范圍，用途大為受限。②只能從起始點查數(shù)的方法視讀，不直觀。③只能點測，不能不停頓實現(xiàn)連續(xù)測量。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是要提供一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，它能克服現(xiàn)有儀器的缺陷，擴大使用范圍，提高寬量程精度，簡化復雜的機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)操作方便，故障少、精度高、易維修的目的，并能將測程范圍擴大到0°-360°。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，包括有定向機芯外殼1、傾角和方位角傳感器2，攝像部分以及通過電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機監(jiān)示器，攝像頭部分包括固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機芯外殼1上的CCD攝像頭3以及位于攝像頭3兩側(cè)，也固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機芯外殼1上的照明燈泡4，傾角和方位角傳感器2由固定環(huán)5、傾角環(huán)6、方位環(huán)7、十字阻尼平衡板8、重錘9和永久磁體10組成，傾角環(huán)6固定在固定環(huán)5上，固定環(huán)5的上、下兩端設(shè)有瑪瑙軸承11，十字阻尼平衡板8通過瑪瑙軸承11與固定環(huán)5相連，十字阻尼平衡板8上固定有三個水平方位環(huán)7，十字阻尼平衡板8的下端裝有永久磁體10，固定環(huán)5的下端設(shè)有重錘9，固定環(huán)5的左右兩端也設(shè)有瑪瑙軸承11，并且通過瑪瑙軸承11與定向機芯外殼1相連，傾角和方位角傳感器2的下方設(shè)有傾角指示線12，該傾角指示線12與定向機芯外殼1相連，傾角環(huán)6和方位環(huán)7復合于固定環(huán)5的同心園內(nèi)，方位環(huán)7在外，傾角環(huán)6在外，三個水平方位環(huán)7相互距離為60°，傾角環(huán)6上設(shè)有刻度，刻度范圍為0°-180°，方位環(huán)7上設(shè)有刻度，刻度范圍為0°-360°。
本實用新型采用將傾角環(huán)和方位環(huán)復合于固定環(huán)同心園內(nèi)，方位環(huán)在內(nèi)，傾角環(huán)在外的結(jié)構(gòu)，所以使傾角環(huán)和方位環(huán)按各自的運轉(zhuǎn)軌道自由運轉(zhuǎn)，傾角測量采用鉛垂原理，方量采用羅盤原理，鉆孔傾斜時，傾角環(huán)刻度指示和鉛垂0°形成的夾角，傾斜方向方位環(huán)讀數(shù)和磁北極形成的夾角，通過CCD攝像頭將直觀顯示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為視頻信號由傳輸電纜送上地面監(jiān)示器，還原為度數(shù)可直接閱讀記錄。它克服了現(xiàn)有測斜儀的缺點，具有測量精度高，測程范圍無限制，能測量任何方向的任意斜度，既可點測又可連續(xù)測量。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活方便等優(yōu)點。特別適用于地質(zhì)勘探和工程建設(shè)領(lǐng)域中鉆孔傾角和方位角的測量。


本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明測量方位角的工作原理圖。
圖3是本發(fā)明測量傾角的工作原理圖。
圖4是本實用型的系統(tǒng)示意圖。
其中，圖1兼作摘要附圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，包括有定向機芯外殼1、傾角和方位角傳感器2，攝像部分以及通過電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機監(jiān)示器，攝像頭部分包括固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機芯外殼1上的CCD攝像頭3以及位于攝像頭3兩側(cè)，也固定在傾角和方位角傳感器2下方定向機芯外殼1上的照明燈泡4，傾角和方位角傳感器2由固定環(huán)5、傾角環(huán)6、方位環(huán)7、十字阻尼平衡板8、重錘9和永久磁體10組成，傾角環(huán)6固定在固定環(huán)5上，固定環(huán)5的上、下兩端設(shè)有瑪瑙軸承11，十字阻尼平衡板8通過瑪瑙軸承11與固定環(huán)5相連，十字阻尼平衡板8上固定有三個水平方位環(huán)7，十字阻尼平衡板8的下端裝有永久磁體10，永久磁體10能保證在靜止時永遠指向南、北兩極，固定環(huán)5的下端設(shè)有重錘9，固定環(huán)5的左右兩端也設(shè)有瑪瑙軸承11，并且通過瑪瑙軸承11與定向機芯外殼1相連，傾角和方位角傳感器2的下方設(shè)有傾角指示線12，該傾角指示線12與定向機芯外殼1相連，傾角環(huán)6和方位環(huán)7復合于固定環(huán)5的同心園內(nèi)，方位環(huán)7在外，傾角環(huán)6在外，三個水平方位環(huán)7相互距離為60°，傾角環(huán)6上設(shè)有刻度，刻度范圍為0°-180°，方位環(huán)7上設(shè)有刻度，刻度范圍為0°-360°。
參照圖1、圖2、圖3和圖4所示，靜止時，方位環(huán)7的0°指向磁北極N，傾角環(huán)6的0°和重錘9重合。當鉆孔傾斜時，傾角環(huán)6刻度指示和重錘9形成的夾角，即為傾斜角，可直接從傾角環(huán)6上的刻度顯示出來。傾斜方向方位環(huán)7和磁北極N形成的夾角，即為方位角，可直接從方位環(huán)7上的刻度顯示出來，再經(jīng)過CCD攝像頭3轉(zhuǎn)化為視頻信號由傳輸電纜送到地面微機監(jiān)示器，還原為度數(shù)可直接閱讀記錄，并可錄相存盤保存。
權(quán)利要求1.一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，包括有定向機芯外殼(1)、傾角和方位角傳感器(2)，攝像部分以及通過電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機監(jiān)示器，攝像頭部分包括固定在傾角和方位角傳感器(2)下方定向機芯外殼(1)上的CCD攝像頭(3)以及位于攝像頭(3)兩側(cè)，也固定在傾角和方位角傳感器(2)下方定向機芯外殼(1)上的照明燈泡(4)，其特征在于傾角和方位角傳感器(2)由固定環(huán)(5)、傾角環(huán)(6)、方位環(huán)(7)、十字阻尼平衡板(8)、重錘(9)和永久磁體(10)組成，傾角環(huán)(6)固定在固定環(huán)(5)上，固定環(huán)(5)的上、下兩端設(shè)有瑪瑙軸承(11)，十字阻尼平衡板(8)通過瑪瑙軸承(11)與固定環(huán)(5)相連，十字阻尼平衡板(8)上固定有三個水平方位環(huán)(7)，十字阻尼平衡板(8)的下端裝有永久磁體(10)，固定環(huán)(5)的下端設(shè)有重錘(9)，固定環(huán)(5)的左右兩端也設(shè)有瑪瑙軸承(11)，并且通過瑪瑙軸承(11)與定向機芯外殼(1)相連，傾角和方位角傳感器(2)的下方設(shè)有傾角指示線(12)，該傾角指示線(12)與定向機芯外殼(1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，其特征是傾角環(huán)(6)和方位環(huán)(7)復合于固定環(huán)(5)的同心園內(nèi)，方位環(huán)(7)在外，傾角環(huán)(6)在外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，其特征是三個水平方位環(huán)(7)相互距離為60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，其特征是傾角環(huán)(6)上設(shè)有刻度，刻度范圍為0°-180°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，其特征是方位環(huán)(7)上設(shè)有刻度，刻度范圍為0°-360°。
專利摘要本實用新型公開了一種復合環(huán)全角度自動連續(xù)測斜儀，包括有定向機芯外殼，傾角和方位傳感器、攝像部分以及通過電纜與攝像部分相連的地面數(shù)據(jù)采集處理微機監(jiān)示器，通過傾角和方位角傳感器中刻有刻度的方位環(huán)和傾角環(huán)與磁北極和重錘形成的夾角，由攝像頭轉(zhuǎn)化為視頻信號輸送到地面微機監(jiān)示器還原為度數(shù)，可直接閱讀記錄，從而獲得鉆孔的傾斜角和方位角的數(shù)據(jù)。本實用新型具有測量精度高，測程范圍無限制，能測量任何方向的任意斜度，既可點測又可連續(xù)測量，特別適用于地質(zhì)勘探和工程建設(shè)領(lǐng)域中鉆孔傾角和方位角的測量。
文檔編號G01B21/22GK2597945SQ0323526
公開日2004年1月7日 申請日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月17日
發(fā)明者劉維全 申請人:劉維全