CN102162911A - 新型地质放大镜 - Google Patents

Abstract

一种新型地质放大镜。主要解决现有放大镜在观测岩石颗粒结构时误差较大的问题。其特征在于：保护盒顶盖的大圆弧端的中心固定有一个向下方垂直照射的平行光源，保护盒顶盖的小圆弧端开有一个旋转盲孔以供旋转轴的上端插入；保护盒底座的大圆弧端为圆环状，在保护盒底座的圆环中心上固定有一个透明硬质胶片，透明硬质胶片上绘制具有精细坐标的坐标刻度系统，此坐标刻度系统为直角坐标系，其最小刻度范围在0.01毫米～0.05毫米之间，此坐标刻度系统的Y轴为测量标准坐标轴，X轴为测量参考坐标轴，保护盒和放大镜主体通过旋转轴实现连接。本种放大镜能够实现对岩石颗粒结构的定量观察，此外，还具有结构紧凑、携带方便以及可更换放大镜片等特点。

Description

新型地质放大镜

技术领域

本发明涉及一种专门用于地质领域对岩石结构特征定量表征的新型放大镜。

背景技术

在野外地质工作的过程中，对岩石成分、粒度大小的描述都是必不可少的基础性工作。特别是在对岩石油气储集性能的评价研究中，岩石颗粒的结构特征，例如粒度、球度、圆度等，将直接影响其油气的储集性能。目前对碎屑岩颗粒或碳酸盐岩颗粒结构的描述主要是通过肉眼或者借助普通的地质放大镜进行观察，但经过较长时间的应用后发现，现有的这种放大镜难以满足实际观察的需要，原因在于：人的肉眼即便借助于放大镜，也难以识别油气主要储积空间粒径为次毫米级的砂岩颗粒差别，因此，不同的人非常容易得出不同的观察结果，使得这种观察描述严重的受到了主观因素的影响。即使在部分情况下，可以采用刻度尺结合放大镜的模式进行观察，但是，由于普通刻度尺的最小刻度仅为1mm，那么也是无法准确识别细砂（0.1～0.25mm）、中砂（0.25～0.5mm）以及粗砂（0.5～1mm）多个岩石种类，因此说，现有的放大镜是难以满足地质现场工作的需要的。

发明内容

为了解决背景技术中所给出的现有技术问题，本发明提供一种新型地质放大镜，该种放大镜携带有精细刻度，能够实现对岩石颗粒结构的准确定量观察，此外，还具有结构紧凑、携带方便以及可更换放大镜片等特点。

本发明的技术方案是：本种新型地质放大镜，包括保护盒和放大镜主体以及放大镜片，其独特之处在于：所述放大镜主体由左右分布的小圆弧端和大圆弧端经切线连接后构成，其中，所述大圆弧端中空，以实现对放大镜片的固定，所述小圆弧端开有一个沿轴向贯穿小圆弧端的通孔，以实现对旋转轴的固定连接；所述保护盒由与所述放大镜主体形状相配合的保护盒顶盖和保护盒底座经过侧壁立板连接后构成；其中，所述保护盒底座的大圆弧端为圆环状，在所述保护盒底座的圆环中心上固定有一个透明硬质胶片，所述透明硬质胶片上绘制具有精细坐标的坐标刻度系统，此坐标刻度系统为直角坐标系，其最小刻度范围在0.01毫米～0.05毫米之间，此坐标刻度系统的Y轴为测量标准坐标轴，X轴为测量参考坐标轴；此外，在所述保护盒底座的小圆弧端开有一条用于实现所述旋转轴的下端以其上端为摆动点做摆线运动的活动槽，所述活动槽位于所述保护盒底座上大、小圆弧端的圆心连线上；所述保护盒顶盖的大圆弧端的中心固定有一个向下方垂直照射的平行光源，所述保护盒顶盖的小圆弧端开有一个旋转盲孔以供所述旋转轴的上端插入；所述放大镜主体上开有一个可供放置平行光源驱动电路以及直流电源的腔体，所述平行光源驱动电路以及直流电源固定后，其控制开关置于腔体外，所述平行光源驱动电路的电源输出信号线连接至所述平行光源；所述保护盒和放大镜主体通过所述旋转轴实现连接。

另外，在上述方案基础上可以得出如下优化方案：

方案1，在所述透明硬质胶片上的坐标刻度系统中，绘制有若干以坐标原点为原点标记，以不同岩石粒级界限值为半径的圆，在颗粒分级界限范围内标记有岩石定名。

方案2，在所述放大镜主体的中空段内壁上开有若干沿轴向分布的导轨以及位于中空段内壁上部与所述导轨对应分布的带卡口和卡槽的“U”形卡位结构；所述卡位结构内置有紧固弹簧和推紧卡板以实现对沿导轨滑入的放大镜片的定位；所述放大镜片的外周带有若干卡缘，所述卡缘的尺寸与形状与所述导轨的对应量相吻合。

方案3，在所述放大镜主体的小圆弧端固定有一个限位卡塞，所述限位卡塞与所述旋转轴均位于所述放大镜主体上大、小圆弧端的圆心连线上；所述保护盒顶盖的小圆弧端开有一条旋转槽；所述旋转槽的始端为保护盒顶盖的外壁，所述旋转槽的末端则截止于所述保护盒顶盖上大、小圆弧端的圆心连线上；所述旋转槽与所述限位卡塞形状和尺寸相吻合，以实现对所述限位卡塞的限位。

方案4，将所述活动槽的长度设定为L1，将所述活动槽至所述透明硬质胶片上坐标刻度系统原点的长度设定为L2，则L1：L2的比值范围在1:3～1:2之间。

方案5，在所述放大镜主体的下部固定有照明LED灯，所述照明LED灯的电源与驱动电路部分亦位于所述放大镜主体上用于放置平行光源驱动电路以及直流电源的腔体内（LED灯的电源与平行光源的电源可以是同一电源），所述LED灯照明开关位于此腔体外。

本发明具有如下有益效果：本种放大镜在使用时，首先将放大镜主体从保护盒中旋出，水平旋转180°后，直至卡塞卡在旋转槽内定位后无法转动，这时，打开位于保护盒盖上的平行光源，在平行光源的照射下，将位于保护盒底座上的坐标刻度系统投射到待观测的岩石上，这时，下压放大镜主体的大圆弧端，通过旋转轴下端沿活动槽所做出的摆线运动，使得放大镜主体与保护盒在垂向上可以对折形成合适的角度，之后，使用者通过观看放大镜片中的影像，就可以直接观察已经投影到待观测岩石上的坐标刻度系统，按照上面的刻度以及标示的各个级界限值范围内的岩石定名，就可以很准确的进行岩石颗粒的结构特征的判断。利用本发明可以在野外地质工作过程中，方便准确地确定岩石颗粒的结构特征，避免了以往野外工作过程中存在的对岩石结构特征描述不准确以及过程中受主观因素的影响导致观测结果存在较大误差等问题。此外，本种放大镜还具有结构紧凑、携带方便以及可更换放大镜片等特点

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中所述放大镜主体的俯视结构示意图。

图3是本发明中所述放大镜主体的仰视结构示意图。

图4是本发明中所述保护盒顶盖的仰视结构示意图。

图5是本发明中所述保护盒底座的俯视结构示意图。

图6是本发明中所述透明硬质胶片上坐标刻度系统的俯视结构示意图。

图7是本发明中所述放大镜主体中空段内壁上的“U”形卡位结构示意图。

图8是本发明中所述具有可更换性的放大镜镜片结构示意图。

图中1-安装完放大镜片的放大镜主体，2-放大镜主体，3-活动槽，4-保护盒底座，5-保护盒顶盖，6-旋转轴，7-平行光源控制开关，8- LED灯照明开关，9-照明LED灯，10-旋转盲孔，11-平行光源，12-透明硬质胶片，13-限位卡塞,14-旋转槽，15-卡槽，16-卡口，17-中空段内壁，18-推紧卡板，19-紧固弹簧，20-放大镜片，21-卡缘。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明中所述种新型地质放大镜，如图1结合图2、图3所示，包括保护盒和放大镜主体2以及放大镜片等常规结构。本发明作出的改进之处在于：

首先，所述放大镜主体2由左右分布的小圆弧端和大圆弧端经切线连接后构成，其中，所述大圆弧端中空，以实现对放大镜片20的固定，所述小圆弧端开有一个沿轴向贯穿小圆弧端的通孔，以实现对旋转轴6的固定连接，在这里，所述固定连接是指旋转轴6与对应的小圆弧端之间为紧密配合，不会发生滑动。

其次，所述保护盒由与所述放大镜主体2形状相配合的保护盒顶盖5和保护盒底座4经过侧壁立板连接后构成；其中，所述保护盒底座4的大圆弧端为圆环状，在所述保护盒底座的圆环中心上固定有一个透明硬质胶片12，所述透明硬质胶片12上绘制具有精细坐标的坐标刻度系统，此坐标刻度系统为直角坐标系，其最小刻度范围在0.01毫米～0.05毫米之间，此坐标刻度系统的Y轴为测量标准坐标轴，X轴为测量参考坐标轴，具体实施时，透明硬质胶片可以为有精细坐标刻度系统的玻璃材质或有机玻璃材质。

此外，在所述保护盒底座4的小圆弧端开有一条用于实现所述旋转轴6的下端以其上端为摆动点做摆线运动的活动槽3，所述活动槽3位于所述保护盒底座4上大、小圆弧端的圆心连线上。

如图4所示，所述保护盒顶盖5的大圆弧端的中心固定有一个向下方垂直照射的平行光源11，所述保护盒顶盖5的小圆弧端开有一个旋转盲孔10以供所述旋转轴6的上端插入；所述放大镜主体2上开有一个可供放置平行光源驱动电路以及直流电源的腔体，所述平行光源驱动电路以及直流电源固定后，平行光源控制开关7置于腔体外，所述平行光源驱动电路的电源输出信号线连接至所述平行光源11；所述保护盒和放大镜主体2通过所述旋转轴6实现连接。

通过以上结构，由于在保护盒顶盖5内有平行光光源，可以是平行光管，发出的平行光通过保护盒底座上标记有精细刻度的透明硬质胶片12后并将坐标刻度系统等大小地投影到观测样品上，这时通过将放大镜主体旋转到一定角度（0～10°）后下压，就可以直接观测到清晰准确的坐标刻度系统。当然，考虑到存在一个倾斜的观测角度，因此，在坐标系统中，将Y轴定为测量标准坐标轴，X轴定为测量参考坐标轴。

此外，为提高适用性，如图6所示，可以在所述透明硬质胶片12上的坐标刻度系统中，绘制有若干以坐标原点为原点标记，以不同岩石粒级界限值为半径的圆，在颗粒分级界限范围内标记有岩石定名。

另外，为方便野外作业，降低人员负重，考虑对于不同放大倍数的放大镜可以采用更换镜片而只携带一套镜架的模式。即在所述放大镜主体2的中空段内壁17上开有若干沿轴向分布的导轨22以及位于中空段内壁17上部与所述导轨22对应分布的带卡口16和卡槽15的“U”形卡位结构；所述卡位结构内置有紧固弹簧19和推紧卡板18以实现对沿导轨22滑入的放大镜片20的定位；所述放大镜片20的外周带有若干卡缘21，所述卡缘21的尺寸与形状与所述导轨22的卡口16与卡槽15对应量相吻合，以实现放大镜片的滑入后卡紧。

进行了这种改进后，放大镜片的卡缘21通过嵌入位于放大镜中空段内壁17上的卡口16中，通过压住挤压弹簧19作用，使得卡板18被推入，并水平沿导轨22旋转一定角度后，使得卡缘21卡入卡座15中，卡板18在弹簧19的作用下恢复，使得卡缘21在卡座15中卡定，从而使得放大镜片在放大镜主体的“U”形卡位结构中定位。

此外，为提高观测的准确度，可以进行如下优化：

如图2结合图4所示，在所述放大镜主体2的小圆弧端固定有一个限位卡塞13，所述限位卡塞13与所述旋转轴6均位于所述放大镜主体2上大、小圆弧端的圆心连线上；所述保护盒顶盖5的小圆弧端开有一条旋转槽14；所述旋转槽14的始端为保护盒顶盖5的外壁，所述旋转槽14的末端则截止于所述保护盒顶盖5上大、小圆弧端的圆心连线上；所述旋转槽14与所述限位卡塞13形状和尺寸相吻合，以实现对所述限位卡塞13的限位。这样，可以保证放大镜主体恰好旋转180度后定位，按对折方向压下后，可顺利进行观察。

如图5所示，如果将所述活动槽3的长度设定为L1，将所述活动槽3至所述透明硬质胶片12上坐标刻度系统原点的长度设定为L2，则L1：L2的比值范围在1:3～1:2之间时，本方案具有较高精度的测量效果。

另外，为增加在光线较弱的环境中使用的性能，可以在所述放大镜主体2的下部固定有照明LED灯9，所述照明LED灯9的电源与驱动电路部分亦位于所述放大镜主体2上用于放置平行光源驱动电路以及直流电源的腔体内， LED灯照明开关8位于此腔体外。

通过以上方案的完善后，在嵌有放大镜镜体的放大镜主体的上部置有平行光光源开关和照明LED开关，其中平行光光源开关在放大镜主体内部电源的作用下控制着置于保护盒顶盖内的平行光光源，而照明LED开关则通过放大镜主体部电池的作用控制着放大镜主体下部的照明LED灯。置于保护盒顶盖内的平行光光源发出的平行光通过保护盒底座的标记有精细坐标刻度系统的透明硬质胶片后，并将坐标刻度系统等大小地投影到观测样品上，通过放大镜镜片可以直接观测到清晰准确的坐标刻度系统以及标记在刻度系统上的岩石定名。

当使用时，将放大镜主体从保护盒中旋转出来，直到卡塞与旋转槽咬合，放大镜主体正好旋转180°，透过放大镜镜体在岩石观测目标上寻找合适的观测点，调节好放大镜镜体与目标的距离后，打开平行光光源开关，开始手动调整保护盒与放大镜主体之间的夹角，使得坐标刻度系统正好落入到观测视野内，通过对观测坐标对岩石颗粒大小、磨圆等参数进行评价，可以实现对岩石结构精确描述。

Claims (6)

1.一种新型地质放大镜，包括保护盒和放大镜主体（2）以及放大镜片（20），其特征在于：所述放大镜主体（2）由左右分布的小圆弧端和大圆弧端经切线连接后构成，其中，所述大圆弧端中空，以实现对放大镜片（20）的固定，所述小圆弧端开有一个沿轴向贯穿小圆弧端的通孔，以实现对旋转轴（6）的固定连接；

所述保护盒由与所述放大镜主体（2）形状相配合的保护盒顶盖（5）和保护盒底座（4）经过侧壁立板连接后构成；

其中，所述保护盒底座（4）的大圆弧端为圆环状，在所述保护盒底座的圆环中心上固定有一个透明硬质胶片（12），所述透明硬质胶片（12）上绘制具有精细坐标的坐标刻度系统，此坐标刻度系统为直角坐标系，其最小刻度范围在0.01毫米～0.05毫米之间，此坐标刻度系统的Y轴为测量标准坐标轴，X轴为测量参考坐标轴；

此外，在所述保护盒底座（4）的小圆弧端开有一条用于实现所述旋转轴（6）的下端以其上端为摆动点做摆线运动的活动槽（3），所述活动槽（3）位于所述保护盒底座（4）上大、小圆弧端的圆心连线上；

所述保护盒顶盖（5）的大圆弧端的中心固定有一个向下方垂直照射的平行光源（11），所述保护盒顶盖（5）的小圆弧端开有一个旋转盲孔（10）以供所述旋转轴（6）的上端插入；

所述放大镜主体（2）上开有一个可供放置平行光源驱动电路以及直流电源的腔体，所述平行光源驱动电路以及直流电源固定后，平行光源控制开关（7）置于腔体外，所述平行光源驱动电路的电源输出信号线连接至所述平行光源（11）；

所述保护盒和放大镜主体（2）通过所述旋转轴（6）实现连接。

2.根据权利要求1所述的新型地质放大镜，其特征在于：在所述透明硬质胶片（12）上的坐标刻度系统中，绘制有若干以坐标原点为原点标记，以不同岩石粒级界限值为半径的圆，在颗粒分级界限范围内标记有岩石定名。

3. 根据权利要求1或2所述的新型地质放大镜，其特征在于：所述放大镜主体（2）的中空段内壁（17）上开有若干沿轴向分布的导轨（22）以及位于中空段内壁（17）上部与所述导轨（22）对应分布的带卡口（16）和卡槽（15）的“U”形卡位结构；所述卡位结构内置有紧固弹簧（19）和推紧卡板（18）以实现对沿导轨（22）滑入的放大镜片（20）的定位；所述放大镜片（20）的外周带有若干卡缘（21），所述卡缘（21）的尺寸与形状与所述导轨（22）的对应量相吻合。

4.根据权利要求3所述的新型地质放大镜，其特征在于：

所述放大镜主体（2）的小圆弧端固定有一个限位卡塞（13），所述限位卡塞（13）与所述旋转轴（6）均位于所述放大镜主体（2）上大、小圆弧端的圆心连线上；

所述保护盒顶盖（5）的小圆弧端开有一条旋转槽（14）；所述旋转槽（14）的始端为保护盒顶盖（5）的外壁，所述旋转槽（14）的末端则截止于所述保护盒顶盖（5）上大、小圆弧端的圆心连线上；所述旋转槽（14）与所述限位卡塞（13）形状和尺寸相吻合，以实现对所述限位卡塞（13）的限位。

5. 根据权利要求4所述的新型地质放大镜，其特征在于：将所述活动槽（3）的长度设定为L1，将所述活动槽（3）至所述透明硬质胶片（12）上坐标刻度系统原点的长度设定为L2，则L1：L2的比值范围在1:3～1:2之间。

6. 根据权利要求5所述的新型地质放大镜，其特征在于：所述放大镜主体（2）的下部固定有照明LED灯（9），所述照明LED灯（9）的电源与驱动电路部分亦位于所述放大镜主体（2）上用于放置平行光源驱动电路以及直流电源的腔体内， LED灯照明开关（8）位于此腔体外。

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