CN213456995U - 一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备 - Google Patents

Abstract

一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，检测主体包括三轴加速度传感器，用于获取加速度传感器自身数据，X轴检测模块用于获得X轴距离数据，X轴检测模块包括X轴框体、X轴直线机构、X轴距离传感器。Z轴检测模块用于获得Z轴距离数据，Z轴检测模块包括Z轴框体、Z轴直线机构、Z轴距离传感器。Y轴检测模块用于获得Y轴距离数据，Y轴检测模块包括Y轴支架、Y轴直线机构、Y轴距离传感器。X轴检测模块、Z轴检测模块、Y轴检测模块的数据发送到计算机处理，得到用于与三轴加速度传感器运动数据对比的实际运动数据。可以方便的检测定向探管使用的三轴加速度传感器，切换测试方向速度快，检测准确且效率高，具有较强的实用性。

Description

一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备

技术领域

本实用新型涉及定向钻探工艺，尤其涉及一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备。

背景技术

目前在水平井钻井中的主要技术是MWD（即随钻测斜），随钻测量系统由井下传感器组件、数据传输或井下记录装置与地面检测处理设备组成。所有随钻系统应用紧靠钻头上部的传感器来测量钻井参数与地层参数，钻井期间测量的数据实时传输导地面。

定向探管是MWD无线随钻测斜仪系列产品的核心组成部分；广泛应用于石油钻井、煤层气开发、页岩气采集等油矿行业。

加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。其通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。在定向探管中，需要使用三轴加速度传感器作为其关键部件。

然而，三轴加速度传感器作为一种结构复杂的精密设备，在保存不当或使用时间过长之后可能会损坏或降低准确性，在定向探管中使用不符合要求的传感器，会影响定向探管的运行效果，并产生错误的测量数据。因此，需要一种简单高效的三轴加速度传感器检测设备，用来筛选合格的三轴加速度传感器。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型提供一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，可以方便的检测定向探管使用的三轴加速度传感器，切换测试方向速度快，检测准确且效率高。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：

一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，包括检测主体、X轴检测模块、Z轴检测模块、Y轴检测模块、XZ轴检测固定架。

检测主体包括三轴加速度传感器、L型杆，L型杆安装于三轴加速度传感器上端的安装孔内，L型杆长杆一端设有运动辊，检测主体用于获取三轴加速度传感器自身数据，并与X轴检测模块、Z轴检测模块、Y轴检测模块数据比对。

X轴检测模块用于获得X轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器的X轴运动数据对比的实际X轴运动数据，X轴检测模块包括X轴框体，X轴框体一端内侧面设有X轴直线机构，X轴直线机构的输出轴一端与运动辊连接，X轴框体另一端内侧面设有X轴距离传感器。

Z轴检测模块用于获得Z轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器的Z轴运动数据对比的实际Z轴运动数据，Z轴检测模块包括Z轴框体，Z轴框体一端内侧面设有Z轴直线机构，Z轴直线机构的输出轴一端与运动辊连接，Z轴框体另一端内侧面设有Z轴距离传感器。

Y轴检测模块用于获得Y轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器的Y轴运动数据对比的实际Y轴运动数据，Y轴检测模块包括Y轴支架，Y轴支架设有Y轴直线机构、Y轴距离传感器，Y轴直线机构的输出轴一端与运动辊上端面连接。

XZ轴检测固定架用于在检测X轴、Z轴运动数据时，对X轴检测模块、Z轴检测模块进行固定。

进一步，三轴加速度传感器包括X轴加速度计、Z轴加速度计、Y轴加速度计，三轴加速度传感器一端面设有通讯接口，通讯接口用于向计算机传输三轴加速度传感器运动数据。

进一步，包括螺杆，XZ轴检测固定架数量为一对，XZ轴检测固定架包括支架，支架上端面设有带螺纹的固定座。

进一步，X轴检测模块还包括X轴固定器，螺杆穿装于X轴固定器和固定座，用于固定X轴检测模块。

进一步，Z轴检测模块还包括Z轴固定器，螺杆穿装于Z轴固定器和固定座，用于固定Z轴检测模块。

进一步，Y轴支架上端还设有上横杆，上横杆底端面一侧连接Y轴直线机构，Y轴支架下端还设有下横杆，下横杆上端面一侧设有Y轴距离传感器。

进一步，Y轴支架底端面还设有竖杆，竖杆底端设有滑动板，滑动板底端面设有若干万向轮。

进一步，X轴距离传感器设有无线网络模块，用于向计算机传输X轴的实际运动数据。

进一步，Z轴距离传感器设有无线网络模块，用于向计算机传输Z轴的实际运动数据。

进一步，Y轴距离传感器设有无线网络模块，用于向计算机传输Y轴的实际运动数据。

本技术方案的有益效果在于：

1、通过对三轴加速度传感器本体测得数据和三轴加速度传感器整体实际运动数据的对比，精确的得知三轴加速度传感器是否处于正常状态。由于三轴加速度传感器本身可分别测出XYZ三轴数据，该装置的X轴检测模块、Y轴检测模块、Z轴检测模块均带有距离传感器，将三轴数据一一比较后即可检查出问题。

2、X轴检测模块和Z轴检测模块可以通过螺杆固定到XZ轴检测固定架，在测试三轴加速度传感器的X轴或Z轴时，另外两轴的检测模块通过直线机构固定于运动辊，即可跟随运动辊自由移动，在测试Y轴时，X轴检测模块和Z轴检测模块固定于运动辊，不对三轴加速度传感器的垂直移动产生影响，便于检测。

3、X轴距离传感器、Y轴距离传感器、Z轴距离传感器通过无线连接到计算机，节省了空间占用。

4、该装置整体结构简单，切换测试方向速度快，易于工作人员操作，提高工作效率，具有较强的实用性。

附图说明

图1示出了本申请实施例整体立体图。

图2示出了本申请实施例XZ轴检测固定架立体图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

在本实施例中，X轴直线机构22为X轴直线气缸22，Z轴直线机构32为Z轴直线气缸32，Y轴直线机构42为Y轴直线气缸42。

如图1~2所示，一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，包括检测主体1、X轴检测模块2、Z轴检测模块3、Y轴检测模块4、XZ轴检测固定架5。

检测主体1包括三轴加速度传感器11、L型杆12，L型杆12安装于三轴加速度传感器11上端的安装孔内，L型杆12长杆一端设有运动辊13，检测主体1用于获取三轴加速度传感器11自身数据，并与X轴检测模块2、Z轴检测模块3、Y轴检测模块4数据比对。

三轴加速度传感器11包括X轴加速度计111、Z轴加速度计112、Y轴加速度计113，三轴加速度传感器11一端面设有通讯接口114，通讯接口114用于向计算机传输三轴加速度传感器11运动数据。

X轴检测模块2用于获得X轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器11的X轴运动数据对比的实际X轴运动数据，X轴检测模块2包括X轴框体21，X轴框体21一端内侧面设有X轴直线气缸22，X轴直线气缸22的输出轴一端与运动辊13连接，X轴框体21另一端内侧面设有X轴距离传感器23。X轴距离传感器23设有无线网络模块，用于向计算机传输X轴的实际运动数据。X轴检测模块2还包括X轴固定器24，螺杆6穿装于X轴固定器24和固定座51，用于固定X轴检测模块2。

Z轴检测模块3用于获得Z轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器11的Z轴运动数据对比的实际Z轴运动数据，Z轴检测模块3包括Z轴框体31，Z轴框体31一端内侧面设有Z轴直线气缸32，Z轴直线气缸32的输出轴一端与运动辊13连接，Z轴框体31另一端内侧面设有Z轴距离传感器33。Z轴距离传感器33设有无线网络模块，用于向计算机传输Z轴的实际运动数据。Z轴检测模块3还包括Z轴固定器34，螺杆6穿装于Z轴固定器34和固定座51，用于固定Z轴检测模块3。

Y轴检测模块4用于获得Y轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器11的Y轴运动数据对比的实际Y轴运动数据，Y轴检测模块4包括Y轴支架41，Y轴支架41设有Y轴直线气缸42、Y轴距离传感器43，Y轴距离传感器43设有无线网络模块，用于向计算机传输Y轴的实际运动数据。Y轴直线气缸42的输出轴一端与运动辊13上端面连接。

Y轴支架41上端还设有上横杆411，上横杆411底端面一侧连接Y轴直线气缸42，Y轴支架41下端还设有下横杆412，下横杆412上端面一侧设有Y轴距离传感器43。Y轴支架41底端面还设有竖杆414，竖杆底端设有滑动板415，滑动板415底端面设有若干万向轮416，Y轴支架41为轻质高强度材料，具体为复合岩棉板或酚醛板。

XZ轴检测固定架5用于在检测X轴、Z轴运动数据时，对X轴检测模块2、Z轴检测模块3进行固定。XZ轴检测固定架5数量为一对，XZ轴检测固定架5包括支架52，支架52上端面设有带螺纹的固定座51。

工作方式：

将三轴加速度传感器11上端的安装孔对准L型杆12并安装固定，启动三轴加速度传感器11，连接通讯接口114和计算机，完成初始化。

使用螺杆6穿装X轴固定器24和固定座51，使X轴检测模块2固定，其他两轴检测模块可活动，启动X轴直线气缸22，获得三轴加速度传感器11的X轴加速度传感数据，获得X轴距离传感器23的动态距离数据并计算三轴加速度传感器11实际X轴加速度数据，进行对比，查看两个加速度数据是否在误差允许范围内相等。

从固定座51上松开X轴固定器24，使用螺杆6穿装Z轴固定器34和固定座51，使Z轴检测模块3固定，其他两轴检测模块可活动，启动Z轴直线气缸32，获得三轴加速度传感器11的Z轴加速度传感数据，获得Z轴距离传感器33的动态距离数据并计算三轴加速度传感器11实际Z轴加速度数据，进行对比，查看两个加速度数据是否在误差允许范围内。

从固定座51上松开Z轴固定器34，使X轴检测模块2和Z轴检测模块3可活动，启动Y轴直线气缸42，获得三轴加速度传感器11的Y加速度传感数据，获得Y轴距离传感器43的动态距离数据并计算三轴加速度传感器11实际Y轴加速度数据，进行对比，查看两个加速度数据是否在误差允许范围内。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，包括检测主体（1）、X轴检测模块（2）、Z轴检测模块（3）、Y轴检测模块（4）、XZ轴检测固定架（5），其特征在于：

检测主体（1）包括三轴加速度传感器（11）、L型杆（12），L型杆（12）安装于三轴加速度传感器（11）上端的安装孔内，L型杆（12）长杆一端设有运动辊（13），检测主体（1）用于获取三轴加速度传感器（11）自身数据，并与X轴检测模块（2）、Z轴检测模块（3）、Y轴检测模块（4）数据比对；

X轴检测模块（2）用于获得X轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器（11）的X轴运动数据对比的实际X轴运动数据，X轴检测模块（2）包括X轴框体（21），X轴框体（21）一端内侧面设有X轴直线机构（22），X轴直线机构（22）的输出轴一端与运动辊（13）连接，X轴框体（21）另一端内侧面设有X轴距离传感器（23）；

Z轴检测模块（3）用于获得Z轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器（11）的Z轴运动数据对比的实际Z轴运动数据，Z轴检测模块（3）包括Z轴框体（31），Z轴框体（31）一端内侧面设有Z轴直线机构（32），Z轴直线机构（32）的输出轴一端与运动辊（13）连接，Z轴框体（31）另一端内侧面设有Z轴距离传感器（33）；

Y轴检测模块（4）用于获得Y轴距离数据，发送到计算机处理得到用于与三轴加速度传感器（11）的Y轴运动数据对比的实际Y轴运动数据，Y轴检测模块（4）包括Y轴支架（41），Y轴支架（41）设有Y轴直线机构（42）、Y轴距离传感器（43），Y轴直线机构（42）的输出轴一端与运动辊（13）上端面连接；

XZ轴检测固定架（5）用于在检测X轴、Z轴运动数据时，对X轴检测模块（2）、Z轴检测模块（3）进行固定。

2.根据权利要求1所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，三轴加速度传感器（11）包括X轴加速度计（111）、Z轴加速度计（112）、Y轴加速度计（113），三轴加速度传感器（11）一端面设有通讯接口（114），通讯接口（114）用于向计算机传输三轴加速度传感器（11）运动数据。

3.根据权利要求1所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，包括螺杆（6），XZ轴检测固定架（5）数量为一对，XZ轴检测固定架（5）包括支架（52），支架（52）上端面设有带螺纹的固定座（51）。

4.根据权利要求3所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，X轴检测模块（2）还包括X轴固定器（24），螺杆（6）穿装于X轴固定器（24）和固定座（51），用于固定X轴检测模块（2）。

5.根据权利要求3所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，Z轴检测模块（3）还包括Z轴固定器（34），螺杆（6）穿装于Z轴固定器（34）和固定座（51），用于固定Z轴检测模块（3）。

6.根据权利要求1所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，Y轴支架（41）上端还设有上横杆（411），上横杆（411）底端面一侧连接Y轴直线机构（42），Y轴支架（41）下端还设有下横杆（412），下横杆（412）上端面一侧设有Y轴距离传感器（43）。

7.根据权利要求1所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，Y轴支架（41）底端面还设有竖杆（414），竖杆底端设有滑动板（415），滑动板（415）底端面设有若干万向轮（416）。

8.根据权利要求1所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，X轴距离传感器（23）设有无线网络模块，用于向计算机传输X轴的实际运动数据。

9.根据权利要求1所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，Z轴距离传感器（33）设有无线网络模块，用于向计算机传输Z轴的实际运动数据。

10.根据权利要求1所述的用于定向探管的三轴加速度传感器检测设备，其特征在于，Y轴距离传感器（43）设有无线网络模块，用于向计算机传输Y轴的实际运动数据。

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