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，無法和傾斜傳感器配合在探頭內(nèi)安裝，并且電子羅盤方向測(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)確定向問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(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。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(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單地介紹，顯而易見地，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。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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通過底座4安裝在彈性鋼筒探頭1內(nèi)，通過耦合機(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；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：單片機(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)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。