CN203285417U - 潜孔钻机运行参数监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种潜孔钻机运行参数监测仪，包括进尺、转速和方向角传感器、信号调理电路、单片机和显示装置，实现了潜孔钻机运行实时监测。本实用新型采用嵌入式操作系统，以单片机MSP430为主控芯片，结合位移、姿态和转速传感器以及信号调理模块、显示装置组成潜孔钻机运行参数监测仪。三种传感器实现了三类物理量的检测，单片机将传感器信号采集后，经实时运算处理后通过显示装置实现数字和图形化显示。

Description

潜孔钻机运行参数监测仪

技术领域

本实用新型属于地质钻探施工工程技术领域。具体涉及一种地质钻探工程潜孔钻机运行参数监测仪。

背景技术

岩石钻孔过程中，钻机机身转速、平衡、进尺精度，一直是靠操作者经验进行评估控制，于是在实际操作中容易出现怠慢经验错判而造成钻孔质量缺陷。针对钻机身在钻进过程中的偏移动态变化，我们研发了动态数显监控系统他涵盖钻机（平衡、钻进深度、钻杆转速），此数显完全与钻机结合，显示钻机内部运行工况，能精准的以数字显示钻机运行系统，这种数显系统对今后完善钻机的智能控制提供精准数据的保证。他包含钻进转速，进尺，机身水平数据数字显示。给操作者一个直观数字显示反馈信息和校准操作依据。

潜孔钻机运行参数监测仪是钻孔工程钻进过程中、对钻机工作参数（进尺、转速、方向角）进行实时监测显示的电子仪器。地质钻探工程技术的发展给潜孔钻机运行提出了新的要求，电子技术和计算机技术的发展也推动着潜孔钻机运行参数监测仪表的发展。由于地层的复杂性和众多影响因素的多变性，使得钻孔生产成为一个比较复杂的工艺过程。要实现安全、优质、高效、低耗的目标，必须准确地监测钻进参数的实际状况，并及时有效地对参数进行调节。用以改进目前靠操作者经验进行评估控制状况，解决人工操作容易出现懈怠或经验错判而造成钻孔质量缺陷的问题。

发明内容

本实用新型的目的是研发一种潜孔钻机运行参数（进尺、转速、方向角）监测仪。该仪器与潜孔钻机结合为一体，监测和显示钻机的运行工况，实时给操作者提供直观数字显示信息和校准操作。

本实用新型的技术方案：

本实用新型的优点：本实用新型采用嵌入式操作系统，以单片机MSP430为主控芯片，结合位移、方向角姿态和转速传感器以及信号调理模块、显示装置组成潜孔钻机运行参数监测仪。三种传感器实现了三类物理量的检测，单片机将传感器信号采集后，经实时运算处理后通过显示装置实现数字和图形化显示。 

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图。

图2为本实用新型的潜孔钻机运行参数监测仪原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述：

图1为本实用新型的系统原理框图：

本实用新型包括进尺、转速和方向角传感器、信号调理电路、单片机和显示装置，进尺、转速和方向角传感器分别与信号调理电路连接。信号调理电路与单片机电路连接，单片机与显示装置连接。

图2为本实用新型的潜孔钻机运行参数监测仪原理框图：

潜孔钻机运行参数监测仪包括并行连接的光电隔离电路1串接脉冲整形电路1、光电隔离电路2串接脉冲整形电路2、RS232接口、显示装置分别与MSP430单片机模块连接。

潜孔钻机上安装3种传感器，分别用于采集钻机的进尺、转速和方向角信号，将分别用于采集钻机的进尺、转速和方向角信号转化为电信号输入潜孔钻机运行参数监测仪，潜孔钻机运行参数监测仪内嵌有MSP430单片机，单片机将三种传感器信号分别计算处理后发送给显示装置。

Claims (3)

1.一种潜孔钻机运行参数监测仪，包括进尺、转速和方向角传感器、信号调理电路、单片机和显示装置，其特征在于：测量进尺数据采用拉绳位移传感器；测量转速数据采用磁钢感应测速传感器；测量方向角数据采用倾角传感器和电子罗盘，参数监测仪安装在钻机机身，进尺传感器输出信号插头与参数监测仪进尺输入插座连接；转速传感器输出信号插头与参数监测仪转速输入插座连接；方向角传感器输出信号插头与参数监测仪的方向角插座连接，三个输入信号与信号调理电路连接；信号调理电路与单片机电路连接，单片机与显示装置连接。 

2.根据权利要求1所述的潜孔钻机运行参数监测仪，其特征在于：所有监测传感器和参数监测仪与潜孔钻机是一体化结构。 

3.根据权利要求1所述的潜孔钻机运行参数监测仪，其特征在于：参数监测仪具有防潮和防震结构。 

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