CN201569668U - 一种深井探测型光纤陀螺装置 - Google Patents

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孙章鹤
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Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种深井探测型光纤陀螺装置，包括陀螺支架、外罩，安装在陀螺支架上的光纤环体、光源、陀螺印制板和加速度传感器、安装在光纤环体上的耦合器、偏振和调制器，其特点是：陀螺支架两端配有支撑圆台，一端的圆台中心有圆孔，陀螺印制板的线缆从圆孔中引出，光纤环体为椭圆形结构，中心有一圆孔，为光纤绕制的定位孔，周围设计了环行的槽，用于光纤的绕制，绕制完后形成封闭的光纤环，光纤环体上表面有两个凹槽，用于安装耦合器和偏振和调制器。本实用新型为圆柱形一体化结构形式，结构紧凑，零部件数量少，无活动部件，连接牢固稳定，具有较强的耐冲击能力。

Description

一种深井探测型光纤陀螺装置
技术领域
本实用新型属于一种光纤陀螺装置，特别是一种深井探测型光纤陀螺装置。
背景技术
在油田、矿井的勘探开发过程中，人们需要知道探过程中各种钻杆、钻头以及地层有关的参数。传统的电子类传感器无法在井下恶劣的环境诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰、强烈热冲击与机械振动等环境下工作，光纤传感器完全可以克服这些困难。
光纤陀螺和加速度传感器按一定角度组合安装在井下移动设备上，把光纤陀螺和加速度传感器输出信号经过计算机处理可以在设备和调度室的显示屏上显示设备的运动速度、位置和姿态等信息。
光纤陀螺基于萨格奈克效应，它具有工作可靠性高、寿命长、动态范围宽、单轴灵敏度高、功耗低等特点。光纤陀螺在油田、矿井仪器上克服了机械式陀螺的几乎所有缺点(抗振性差、磁场变化、漂移力矩因数多、工作受环境影响大)，易于采用光集成技术，十分适用于测斜仪的方位传感器。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种深井探测型光纤陀螺装置，以克服现有技术的不足。
为了实现上述目的，本实用新型包括陀螺支架、外罩，安装在陀螺支架上的光纤环体、光源、陀螺印制板和加速度传感器、安装在光纤环体上的耦合器、偏振和调制器，其特点是：陀螺支架两端配有支撑圆台，一端的圆台中心有圆孔，陀螺印制板的线缆从圆孔中引出，光纤环体为椭圆形结构，中心有一圆孔，为光纤绕制的定位孔，周围设计了环行的槽，用于光纤的绕制，绕制完后形成封闭的光纤环，光纤环体上表面有两个凹槽，耦合器和偏振和调制器安装在凹槽中。
由于井孔直径尺寸所限，光纤陀螺装置的外形尺寸受到严格控制。为了保证陀螺的精度，在有限的空间内通过改变光纤环的形状(例如椭圆环)等途径来增加光纤长度，保证仪器所需光纤陀螺的精度，实现光纤陀螺装置的小型化。本实用新型为圆柱形一体化结构形式，结构紧凑，零部件数量少，无活动部件，连接牢固稳定，具有较强的耐冲击能力。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3、图4为本实用新型光纤环体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
本实用新型陀螺支架1和外罩2通过螺钉连接，印制板3、4安装在陀螺支架1的上、下两面，光电探测器5安装在印制板3上。加速度传感器6安装在陀螺支架1的方框内(图1)。耦合器7和偏振和调制器8安装在光纤环体9上，光源10位于陀螺支架1的中间部位(图2)。
本实用新型光纤环体9为椭圆形结构，设计了环行的槽，用于光纤的绕制，绕制完后形成封闭的光纤环11。光纤环体9上表面的两个凹槽安装耦合器6和偏振和调制器7。耦合器7、偏振和调制器8和光源10通过光纤与光纤环11相连(图3、图4)，形成完整的陀螺光路。光源10出的光经耦合器7分光后，有一部分的光进入偏振和调制器8，产生单模偏振光，并被分成顺时针方向和逆时针方向的两束光，进入光纤环11中传播。当光纤环11绕其中心轴转动时，产生了萨格奈克效应，从而使光纤环11内的干涉光强发生变化，光电探测器5进行检测，经过处理后得到转动角速度。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (1)

1.一种深井探测型光纤陀螺装置，包括陀螺支架、外罩，安装在陀螺支架上的光纤环体、光源、陀螺印制板和加速度传感器、安装在光纤环体上的耦合器、偏振和调制器，其特征在于：陀螺支架两端配有支撑圆台，一端的圆台中心有圆孔，陀螺印制板的线缆从圆孔中引出，光纤环体为椭圆形结构，中心有一圆孔，为光纤绕制的定位孔，周围设计了环行的槽，用于光纤的绕制，绕制完后形成封闭的光纤环，光纤环体上表面有两个凹槽，耦合器和偏振和调制器安装在凹槽中。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101963506A (zh) * 2010-09-14 2011-02-02 国营红峰机械厂 单轴光纤陀螺
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CN111780741A (zh) * 2020-07-01 2020-10-16 武汉京天智光科技有限公司 一种测斜用微小型光纤陀螺仪

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GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: HUBEI SANJIANG AEROSPACE HONGFENG CONTROL CO., LTD

Free format text: FORMER NAME: STATE HONGFENG MACHINERY FACTORY

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 432100 Hubei city of Xiaogan province Beijing Road No. 8

Patentee after: Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co., Ltd.

Address before: 432100 Hubei city of Xiaogan province Beijing Road No. 8

Patentee before: State Hongfeng Machinery Factory

CX01 Expiry of patent term
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