CN107084987A - 便携式白光荧光一体岩屑图像采集装置 - Google Patents

便携式白光荧光一体岩屑图像采集装置 Download PDF

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张余强
张豫堃
周若箐
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Abstract

本发明的便携式白光荧光一体岩屑图像采集装置，包括外壳、机械框架、岩屑采集头装配体、光源组件、样品装载仓装配体与控制电路板组件，所述光源组件包括灯架横梁、转轴、轴承座、荧光灯板、滤光片(黄色)、皮带、步进电机、遮光板、光电传感器、同步带轮、LED灯板、环形荧光灯。所述控制电路板组件包括直流电源、交流适配器、步进电机驱动器、USB插座、串口信号插座与电源插座。本发明是为了提高勘探现场人工岩屑图像采集的效率与准确率，发明的一种全新的岩屑采集仪器，用于对岩屑进行白光与荧光图像的采集，体积小巧便携并移动方便，可以通过自动切换，快速得到岩屑白光扫描图片与荧光扫描图片。

Description

便携式白光荧光一体岩屑图像采集装置
所属技术领域
本发明涉及地质勘探中岩屑图像的采集，尤其涉及一种便携式白光与荧光一体的岩屑图像采集装置。
背景技术
随着钻机不停的向下钻进，岩屑是获取的第一手地下资料，在油气评估与地质勘探中，它可以提供地层、岩性、含油情况等多方面的地下信息。特别作用于石油开采中，通过岩屑在荧光与白光图像的对比，可以清晰的获取地层的含油信息和某些矿物信息。
岩屑中会出现含有油气或金属元素，这些物质在遇见空气后会逐渐氧化，需要及时的记录这些地下采集到的数据，在现场进行荧光图像的采集，但钻井的地点大多会在山区郊外，采集环境恶劣且交通十分不便。
为了获取清晰的荧光图片，需要在在均匀的荧光光源的照射下，进行荧光图像的获取，期间还要防止其他光线的干扰，这使得在野外进行荧光图片的采集十分的繁琐。
常规的岩屑图片采集，通过勘探人员自己携带相机进行岩屑图像的采集，使采集到的岩屑图片大小不一，容易受到环境光的影响。随着行业指标的提高和开采量的增大，传统的手动采集已经不再满足岩屑勘探的需求，对岩屑图像的采集方式需要进行改变。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决岩屑的采集，发明的一种全新的机器，及便携式白光与荧光一体的岩屑图像采集装置。通过这种全新的岩屑采集机器，让 采集岩屑图片的操作变得简单，得到的岩屑图片统一化，同时小巧便携、移动方便，满足白光与荧光光源的相互切换使用，不受外界环境光的影响。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明的便携式白光荧光一体岩屑图像采集装置，包括外壳、机械框架、岩屑采集头装配体、光源组件、样品装载仓装配体与控制电路板组件，所述光源组件包括灯架横梁、转轴、轴承座、荧光灯板、滤光片(黄色)、皮带、步进电机、遮光板、光电传感器、同步带轮、LED灯板、环形荧光灯。所述样品仓内包括样品盒、样品仓轴承座、光杆与直线光杆座。所述岩屑采集头装配体包括扫描盒固定板、扫描盒外壳和U型固定架与采集设备。所述机械框架包括扫描仪提手、扫描仪横杆和扫描仪立柱。所述样品仓内包括样品盒、样品仓轴承座、光杆与直线光杆座。所述控制电路板组件包括直流电源、交流适配器、步进电机驱动器、USB插座、串口信号插座与电源插座。
所述岩屑采集头装配体通过扫描盒固定板安装在框架最顶部，在采集头装配体的下部，垂直安装有LED灯板、滤光片、环形荧光灯与样品仓。这种结构节省了采集仪器的空间，并让采集仪器需要的高度，降到最低。所述采集头装配体包括岩屑扫描外壳、图像采集设备与设备固定架。
所述LED灯板与环形荧光灯通过控制电路板获取电源，所述控制电路通过输出信号控制光源的种类。所诉滤光片通过皮带、同步带轮与步进电机进行移动，所述控制电路通过输入信号，控制步进电机驱动器的输出的方向与脉冲数量，所述同步带轮上安装有遮光板,所述遮光板两侧安装有光电传感器，所述步进电机驱动器控制步进电机的前进与后退。使得在扫描过程中，可以控制采集仪器内，白光与荧光的相互切换。所述样品仓内包括样品盒、样品仓轴承座、光杆与直线光杆座。
进一步，所述遮光板上有缺口，这种结构可以触发遮光板两边的光电触发器，控制遮光板旋转的停止位置，以便控制整个滤光片在水平位置与垂直方位的移动。
本发明的有益效果是：
在便携式岩屑图像采集装置的体积上，增加荧光扫描与白光扫描的，在使用过程中可以自动切换，快速得到岩屑白光扫描图片与荧光扫描图片。
附图说明
图1是岩屑采集头装配体；
图2-1、图2-2是光源组件；
图3是样品仓装配体；
图4是扫描仪器机架；
其中：101-扫描盒固定板，102-扫描盒外壳，103-U型固定架，104-采集设备，201-灯架横梁，202-转轴，203-轴承座，204-荧光灯板，205-滤光片(黄色)，206-皮带，207-步进电机，208-遮光板，209-光电传感器，210-同步带轮，211-LED灯板，212-环形荧光灯，301-直线光杆座，302-光杆，303-样品仓轴承座，304-样品仓，305-样品盒，401-扫描仪提手左，402-扫描仪提手右，403-扫描仪横杆前，404-扫描仪横杆后，405-扫描仪左横杆，406-扫描仪右横杆，407-环形荧光灯电源，408-步进电机驱动器，409-电器安装板，410-相机电源，411-散热风扇，412-扫描仪机箱后面板，413-电源插座(带开关带保险)414-USB插座电路板，415-USB插座，416-串口信号插座，417-直流电源左，418-直流电源右，419-扫描仪底座，420-橡胶脚，421-扫描仪机箱前面板，422-带灯船型开关，423-样品仓锁紧手柄，424-扫描仪立柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步具体描述：
如图1所示，本发明的岩屑采集头装配体，包括扫描盒固定板101、扫描盒外壳102、U型固定架103与采集设备104。扫描盒固定板101的两侧分别固定在扫描仪横杆前403与扫描仪横杆后404上，整个扫描盒外壳102的顶部与扫描盒固定板连接，扫描盒外壳102内通过左右2个U型固定架103将采集设备固定在扫描盒外壳102内部，图中的扫描外壳102为剖开展示内部结构，实际将整个内部部件包围。
如图2-1、2-2所示，本发明的光源组件，包括灯架横梁201、转轴202、轴承座203、荧光灯板204、滤光片(黄色)205、皮带206、步进电机207、遮光板208、光电传感器209、同步带轮210、LED灯板211、环形荧光灯212。两根灯架横梁201的前后两端，分别固定在扫描仪立柱上，同扫描仪底座419平行，中部安装有转轴202和同步带轮210，荧光灯板204固定在轴承座203上，当转轴202转动时，可以通过控制轴承座203让荧光灯板204转动。滤光片205固定在荧光灯板204的中间，正对采集设备104，可以在荧光光源下获得更加纯正的荧光图片。步进电机207固定在含同步带轮210的灯架横梁201上，使用皮带206控制同步带轮210的转动，遮光片205固定在另一灯架横梁201上，两个光电传感器209固定在遮光板205两侧，在遮光片205的缺口通过光电传感器209时，控制电路板会获得电信号，停止步进电机207的转动，使荧光灯板204在竖直与水平方向移动。两个LED灯板211安装在扫描盒外壳102的底部，提供均匀的照明亮度。环形荧光灯212固定在荧光灯板204的底部，在需要荧光光源时提供均匀的照明。
如图3所示，本发明的样品仓装配体，包括直线光杆座301、光杆302、样品仓轴承座303、样品仓304和样品盒305。四个直线光杆座301固定在扫描仪 底座419上，两两配对将二根光杆302水平的固定。两个样品仓轴承座303分别安装在光杆302上，样品仓304的两边连接在样品仓轴承座303上。
如图4所示，扫描仪提手左401安装在扫描仪左横杆405与扫描仪横杆前403、扫描仪横杆后404的三角连接件上。环形荧光灯电源407与步进电机驱动器408固定在电器安装板409正面，相机电源410固定在电器安装板409的背面，电器安装板固定在扫描仪横杆左与扫描仪横杆右上。散热风扇411、电源插座413、USB插座415与串口信号插座416均穿过扫描仪机箱后面板412，散热风扇411、电源插座413与串口信号插座416固定在扫描仪机箱后面板412上，USB插座415安装在USB插座电路板414上，USB插座电路板414固定在扫描仪底座419上。直流电源左417与直流电源右418固定在扫描仪底座419上。橡胶脚420安装在扫描仪底座419的下面。带灯船型开关422与样品仓锁紧手柄423安装在扫描仪基机箱前面板421上，带灯船型开关422与电源插座(带开关带保险)413串联控制电源的输入，样品仓锁紧手柄423可以通过滑动，防止样品仓304的滑出。

Claims (4)

1.本发明的便携式白光荧光一体岩屑图像采集装置，包括外壳、机械框架、岩屑采集头装配体、光源组件、样品装载仓装配体与控制电路板组件，所述光源组件包括灯架横梁、转轴、轴承座、荧光灯板、滤光片(黄色)、皮带、步进电机、遮光板、光电传感器、同步带轮、LED灯板、环形荧光灯。所述样品仓内包括样品盒、样品仓轴承座、光杆与直线光杆座。所述控制电路板组件包括直流电源、相机电源、步进电机驱动器、控制电路板、USB插座、串口信号插座与电源插座。
2.根据权利要求1所述的LED灯板与环形荧光灯，其特征在于：通过控制电路板获取电源，所述控制电路通过输出信号控制光源的之间的切换。
3.根据权利要求1所述的滤光片、LED灯板和环形荧光灯，其特征在于：滤光片和环形荧光灯能与LED灯板进行切换，所述滤光片通过皮带、同步带轮与步进电机进行移动，所述控制电路通过输入信号，控制步进电机驱动器输出的方向与脉冲数量，所述控制步进电机驱动器控制步进电机的前进与后退，所述同步带轮上安装有遮光板，遮光板的两侧安装有光电传感器，在同步带轮的转动过程中，通过遮光板与光电传感器，控制同步带轮转动的范围。
4.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于：正面安装有样品仓锁紧手柄，防止关闭的样品仓滑出，背面安装有散热风扇、USB插座、串口信号插座与电源插座。所述USB插座用于传输图像数据，串口信号插座用于传输给控制电路板的输出与输出信号。
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