CN201396145Y - 数显钻孔测斜仪校验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数显钻孔测斜仪校验台，它由底角(1)、调平螺钉(2)、底座(3)、固定螺钉(4)、支撑筒(5)、V型座(6)、倾角限位螺钉(7)、压紧螺钉(8)、支撑板(9)、轴承座(10)、限位螺钉(11)、倾角轴(12)、蜗轮(13)、锁紧螺母(14)、倾角编码器(15)、编码器支架(16)、蜗杆及蜗杆支架(17)、无磁不锈钢球(18)、方位限制环(19)、连杆(20)、方位编码器(21)、编码器支架2(22)、电路板(23)、校验台显示仪(24)、销钉(25)、方位限制螺钉(26)、仪器槽(27)等组成。结构简单、合理，容易加工及安装，操作简便、显示直观快速、校验准确。

Description

数显钻孔测斜仪校验台

所属技术领域

本实用新型涉及一种用于测斜仪器校验的数显钻孔测斜仪校验台，尤其应用于石油、煤矿及地质勘探中钻井工程领域。

背景技术

钻孔测斜仪是一种广泛用于石油钻井、边坡及各种建筑物内部变形监测的仪器。由于仪器使用中不可避免的会发生漂移，因此，为了保证仪器的精度，每一年至少要校验一次；在仪器产生故障或者碰撞后更需要及时进行校验。目前钻孔测斜仪校验的唯一方法是将仪器送回原生产厂家，用户自己尚无简便可靠的办法。这就产生了两个问题：一是对仪器的校验不仅需要花费很长时间，而且价格昂贵，长距离的运输还会增加这种精密仪器被破坏的风险。尤其是我国在工程建设中大量使用的进口钻孔测斜仪，要定期将仪器送到国外校验，耗费巨大。二是即使是由厂家检验合格的仪器，用户本身并无法知道其本身的精度如何，或者是再次运送到工地的过程中是否再次出现因碰撞、颠簸而产生的漂移。

发明内容

为了克服现有石油行业中测斜仪校验中存在的不足，本实用新型提供了一种操作简便，读数直观、测试准确的钻孔测斜仪校验台，使得钻孔测斜仪的用户能够自己对所用的仪器进行校验。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：数显钻孔测斜仪校验台由底角、调平螺钉、底座、固定螺钉、支撑筒、V型座、倾角限位螺钉、压紧螺钉、支撑板、轴承座、限位螺钉、倾角轴、蜗轮、锁紧螺母、倾角编码器、编码器支架、蜗杆及蜗杆支架、无磁不锈钢球、方位限制环、连杆、方位编码器、编码器支架、电路板、校验台显示仪、销钉、方位限制螺钉、仪器槽等组成。校验台的整体水平进行严格调整，同时倾角和方位的基准进行确定，确定后用数显测斜仪校验台就可以对测斜仪进行校验，将测斜仪安装在V型座上固定牢固，测斜仪通过电缆与配套读数仪相连，校验台与校验台显示仪相连接，当校验台固定某一位置，校验台显示仪有一读数，读数仪有一数值，将两数值进行对比，如果各项误差超过了仪器标称的精度范围，则认为测斜仪不合格，否则认为此被校验的测斜仪合格。

在使用数显钻孔测斜仪校验台校验仪器之前，首先需要对校验台的整体水平进行严格调整，用分辨率为3′/2mm的圆形水准器，直接放置于轴承座上面的平面上，放置之后调节校验台三个调平螺钉，直到圆形水准器中间的气泡在水准器的正中央为止。

校验台调节水平之后，此校验台需要对倾角和方位的基准进行确定。在标准的倾角0°和方位0°之前首先说明一下编码器对数据采集及其电路板对数据的处理原理。(1)倾角编码器的精度及其原理，编码器型号：ZSP5810增量式光电轴角编码器，脉冲数5400P/R，编码器的圆周角度为360°，编码器的光栅数目5400，所以编码器的精度经计算为：(360/5400)*60＝4′，即为校验架倾角的分辨率4′。校验台倾角的校准上，采用的是确定校验台的倾角0°和倾角180°，当这两个点确认完之后，电路板的记忆芯片即对此两个位置进行记忆，当校验台的倾角臂转动的时候，与其连接的倾角轴也随之转动，同时带动编码器的转动，编码器将随时采集转动的角度，输出每一个脉冲，经过电路板的数据处理(处理芯片事先编写的程序对编码器的脉冲进行角度上的转换)，然后输入给显示仪，显示仪即按照倾角臂转动的角度进行数字显示。(2)方位0°的确定，将标准罗盘放置于V型架中夹紧，转动转动座，直到标准罗盘的读数为0度，此时通过校验台显示仪确定校验台的方位0°，确定之后当轴承座再转动的时候，显示仪方位角的显示即按照轴承座的转动进行显示，方位编码器的原理筒倾角编码器一样，只不过是带动方位编码器转动的是与转动做连接的连杆，数据的采集、转换处理和倾角的相同，不再详述。

本实用新型的有益效果是：结构简单、合理，容易加工及安装，操作简便、显示直观快速、校验准确，使得钻孔测斜仪的用户可以自己对其仪器进行校验，大大节约了人力、经费和时间，也降低了钻孔测斜仪长途运输所带来的被破坏的危险。

附图说明

图1是本实用新型数显钻孔测斜仪校验台纵剖面构造图；

图2是本实用新型数显钻孔测斜仪校验台配套显示仪外形图；

图3是图1中A-A处剖面图；

图4是图1中B-B处右旋极限位置剖面图；

图5是图1中C-C处右旋极限位置剖面图；

图6是图1中C-C处左旋极限位置剖面图；

图7是数显校验台设定倾角及方位基准的控制按钮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对实用新型作进一步的详细说明。

参照图1，是本实用新型数显钻孔测斜仪校验台纵剖面构造图，数显钻孔测斜仪校验台由底角(1)、调平螺钉(2)、底座(3)、固定螺钉(4)、支撑筒(5)、V型座(6)、倾角限位螺钉(7)、压紧螺钉(8)、支撑板(9)、轴承座(10)、限位螺钉(11)、倾角轴(12)、蜗轮(13)、锁紧螺母(14)、倾角编码器(15)、编码器支架(16)、蜗杆及蜗杆支架(17)、无磁不锈钢球(18)、方位限制环(19)、连杆(20)、方位编码器(21)、编码器支架2(22)、电路板(23)、校验台显示仪(24)、销钉(25)、方位限制螺钉(26)、仪器槽(27)等组成。底脚(1)和调平螺钉(2)及底座(3)可以保证数显测斜仪校验台准确的水平位置，支撑筒(5)固定在底座(3)上，支撑筒(5)上安装轴承座(10)，轴承座(10)的下方在支撑筒(5)内有方位编码器(21)，轴承座(10)与与方位编码器(21)通过连杆(20)与其连接，轴承座(10)的横向中间开孔安装倾角轴(12)，倾角轴(12)的一端固定支撑板(9)，支撑板(9)上固定V型座(6)，另一端通过联轴节与倾角编码器(15)直接连接，V型座(6)采用V型槽结构，适应外径在ф25mm到ф57mm尺寸钻孔测斜仪。

参照图3，蜗轮(13)蜗杆(17)对数显钻孔测斜仪校验台的倾角进行调节，实现倾斜角的调节；轴承座(8)在20个无磁不锈钢球(18)的支撑下可以转动，转动的角速度可以达到180°/s。转动轴承座(10)带动连杆(20)转动，连杆(20)通过联轴节与支撑筒(5)中的方位编码器(21)连接，编码器支架2(22)与支撑筒(4)固定在一起，从而实现对方位进行改变。倾角编码器输出电缆通过轴承座(10)侧面孔和竖直方向的孔进到支撑筒(5)里面，穿过编码器支架2(22)到电路板(23)上与方位编码器(21)的输出线汇合，倾角编码器(15)、方位编码器(21)的输出电缆线都接到了电路板(23)上，做为电路板(23)的输入线，电路板(23)再通过输出电缆线与校验台显示仪(24)相连接。

参照图6，说明倾角基准0°和方位基准0°的确定，首先把校验台显示仪(24)接通AC220V的交流电，开关打开，使其能够正常显示。倾角0°的确定，把分辨率为3′/2mm的圆形水准器通过压紧螺钉(8)固定到当V型座(6)上，调整V型座(6)，当水准器圆水泡处于中间位置时，即是校验台倾角0°，此时按下校验台显示仪(24)后面板按钮校正有效和倾斜角0°校正，即实现了校验台倾角0°基准的确定，转动V型座(6)使其大致处于倾角180°左右，同样的方法固定好水准器，使水准器的气泡处于正中央的位置，然后按下校验台显示仪(24)后面板按钮校正有效和倾斜角180°校正，即实现了校验台倾角180°基准的确定，到此，倾角的标准完成。方位的标定上，把方位标准器固定在V型座(6)上，倾角90°位置，看准方位标准器的0°位置，然后按下校验台显示仪(24)后面板按钮校正有效和方位角0°校正，即实现了校验方位角0°基准的确定，到此，倾角和方位的基准都已确定，校验台即可使用。倾角编码器(15)、方位编码器(21)的分辨率都为4′，两者输出通过微处理系统电路板(23)进行处理，准确把编码器的输出脉冲通过模数转换，转换成校验架显示仪(24)直接显示的数字信号，倾角度数和方位角的度数。当倾角方位或者其中之一改变时，显示仪随时跟着钻孔测斜仪校验台的姿态进行变化。

Claims (4)

1.一种数显钻孔测斜仪校验台，它包括：底角(1)、调平螺钉(2)、底座(3)、固定螺钉(4)、支撑筒(5)、V型座(6)、倾角限位螺钉(7)、压紧螺钉(8)、支撑板(9)、轴承座(10)、限位螺钉(11)、倾角轴(12)、蜗轮(13)、锁紧螺母(14)、倾角编码器(15)、编码器支架(16)、蜗杆及蜗杆支架(17)、无磁不锈钢球(18)、方位限制环(19)、连杆(20)、方位编码器(21)、编码器支架2(22)、电路板(23)、校验台显示仪(24)、销钉(25)、方位限制螺钉(26)、仪器槽(27)等组成，其特征是：底脚(1)和调平螺钉(2)及底座(3)可以保证数显测斜仪校验台准确的水平位置，支撑筒(5)固定在底座(3)上，支撑筒(5)上安装轴承座(10)，轴承座(10)的下方在支撑筒(5)内有方位编码器(21)，轴承座(10)与方位编码器(21)通过连杆(20)与其连接，轴承座(10)的横向中间开孔安装倾角轴(12)，倾角轴(12)的一端固定支撑板(9)，支撑板(9)上固定V型座(6)，另一端通过联轴节与倾角编码器(15)直接连接，V型座(6)采用V型槽结构；转动轴承座(10)带动连杆(20)转动，连杆(20)通过联轴节与支撑筒(5)中的方位编码器(21)连接，编码器支架2(22)与支撑筒(4)固定在一起；倾角编码器输出电缆通过轴承座(10)侧面孔和竖直方向的孔进到支撑筒(5)里面，穿过编码器支架2(22)到电路板(23)上与方位编码器(21)的输出线汇合，倾角编码器(15)、方位编码器(21)的输出电缆线都接到了电路板(23)上，做为电路板(23)的输入线，电路板(23)再通过输出电缆线与校验台显示仪(24)相连接。

2.根据权利要求1所述的数显钻孔测斜仪校验台，其特征在于，使用分辨率4′的倾角编码器(15)、方位编码器(21)采集数据，专用设备校验台显示仪(24)显示数据。

3.根据权利要求1所述的数显钻孔测斜仪校验台，其特征在于，V型座(6)采用V型槽结构，适应外径在φ25mm到φ57mm尺寸钻孔测斜仪。

4.根据权利要求1所述的数显钻孔测斜仪校验台，其特征在于，轴承座(8)在20个无磁不锈钢球(18)的支撑下可以转动，转动的角速度可以达到180°/s。

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