CN2878671Y - 桩基钻孔孔径测量仪的井下仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，包括一密闭壳体，密闭壳体内包括电路部分；上述密闭壳体内设置磁罗盘，密闭壳体下方设有由磁罗盘确定方位的旋转式超声波探头。其具有如下特点：一是采取由密闭壳体内步进电动机等驱动超声波探头旋转工作的技术方式，在每一测试层面旋转过程中测定一周多个点，获得该层面相应数量方向的井径值；二是采用在密闭壳体内设置磁罗盘定向的技术方式，在实测过程中，磁罗盘和换能器同步转动以获取一周内多个方位角的角度值及其对应井径值，定位准确好，能耗低，不占用井下仪壳体外部空间，特别适用于较小口径或桩孔口径的深井超声测量。

Description

桩基钻孔孔径测量仪的井下仪

技术领域

本实用新型涉及小井径钻井或桩基钻孔过程中对井径或孔径的倾斜度及径宽进行测量的超声设备，特别涉及该类系统或设备的井下仪部分。

背景技术

现有技术中，超声测井系统或设备的井下仪部分，其主体包括密闭壳体、电路部分和超声波探头等，电路部分位于密闭壳体内，超声波探头位于密闭壳体的下方，超声波探头与电路部分之间通过线路连接，由于该井下仪只采用固定不动的超声波探头，故测定的井筒壁范围狭小；为了测定井筒壁一个层面上的多个点，只有频繁调整井下仪，不停地改变其方位，以使超声波探头能够探测这些区域。这类井下仪在实际使用过程中极为不便，更不适用于小井径钻井或桩基钻孔过程中对井径或孔径的倾斜度及径宽进行测量。

发明内容

本实用新型在于解决现有技术中井下仪超声波探头固定不动所带来技术缺陷，提供一种定位准确性好、超声波探头可转动调整方位的桩基钻孔孔径测量仪的井下仪。

其技术解决方案是：

一种桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，包括一密闭壳体，密闭壳体内包括电路部分；上述密闭壳体内设置磁罗盘，密闭壳体下方设有由磁罗盘确定方位的旋转式超声波探头。

上述旋转式超声波探头可为一个。

上述密闭壳体内还设置步进式驱动电机，超声波探头与磁罗盘同步转动。

上述步进式驱动电动机通过传动组件传动联接磁罗盘，及通过密闭壳体底端的液密封转轴传动联接超声波探头。

上述超声波探头的外围设有保护罩。

本实用新型与现有技术超声测井设备的井下仪相比具有如下特点：一是采取由密闭壳体内的动力机构驱动超声波探头旋转工作的技术方式，实现在每一个层面周向旋转布点以便对多个方位点进行测定，以选用一个旋转式超声波探头为例，在每一个测试层面上该探头旋转一周，如设定测120或240等等个点，获得该层面相应数量方向的井径值；二是采用在密闭壳体内设置磁罗盘定向的技术方式，在实测过程中，通过磁罗盘确定各超声波探头测点所处的方位角度，以获取一周内多个方位角的角度值及其对应井径值。定位准确性好，能耗低，不易受井下仪下放过程自身产生旋转的影响，同时，这种定位技术方式不占用井下仪壳体外部空间，特别适用于较小口径或桩孔口径的深井超声测量。

附图说明

图为本实用新型一种实施方式结构原理示意图。

下面结合附图对本实用新型进行说明：

具体实施方式

结合图示，一种桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，包括一密闭壳体1，密闭壳体1内设置电路部分2、磁罗盘3、电源4及步进式驱动电机5，密闭壳体1的下方设有一个超声波探头6，步进式驱动电机5通过减速机7及密闭壳体底端的液密封转轴8传动联接超声波探头6，步进式驱动电机5同时通过传动组件传动联接磁罗盘3，步进式驱动电机5驱动超声波探头6与磁罗盘3同步转动。超声波探头5外围设有保护罩9。

本实用新型可通过配置相应的处理及服务系统，诸如实现下述方式的井下通讯等等：

井下部分在一切就绪后(即在一个层面上静止了一定时间，井下仪基本稳定)，发出测量方位的控制信号，使磁罗盘中的继电器吸合，把当前方位信息保持住，延时一定时间之后读出磁罗盘中所保持的方位信息。然后一方面向井上仪子系统发送当前方位和同步信号(方位的序号)；另一方面发控制脉冲，控制步进电机带动超声波探头旋转，每转过3度(200步)发出一个控制脉冲，使探头发射超声，超声到达井壁后大部分被反射回来，探头接收到回波信号，经过处理之后送到井上部分。这样转过90度后，再发出磁罗盘的控制脉冲，测量方位并把方位和方位序号发送给井上仪子系统，然后再测量30个点，此时步进电机带动井下仪又转过90度，如此一共重复四次，探头转过了一周，测试了该层面120个点。关于其中的同步信号，也就是方位序号，是这样安排的，在每个层面上，把360度4等份，按测量的先后次序编排成1，2，3，4号，以此作为一个循环周期，如果一个层面重复测量的话，前一个周期的4号之后接着是下一个周期的1号。编号为1的方位对应于新层面周期的开始。所以就把编号为1的方位信号作为同步信号。井上仪子系统收到井下的同步信号，保存方位，同时准备测量井下来的距离信号。井上仪子系统对每个距离信号进行计时，在距离信号的开始打开计时器，直到距离信号的结束再关闭计时器，并保存计时值。如果开始了计时，但是超过了设定时间还没有结束，也就是距离信号没有正常结束，就认为此点上的距离超过上限或者出现异常，就终止本次计时，此点的计时值记为0；如果超过设置的时间还没有接收到距离信号，也认为出现异常，此点的计时值也记为0。这样测完30个点后，就暂停测量，一方面将深度、方位以及刚测的30个点的计时值发送到井上部分上位机进行处理；另一方面等着接收下一个方位值，收到后再开始下一个90度内的测量。后续的三个90度测量，只向井上部分上位机发送30个点的计时值和方位，不用发送深度。这样测量4个90度，构成这个层面的一周。

本实用新型的实施方式中，除包括设置一个旋转式超声波探头实施方式外，还包括设置两个、三个、四个或六个旋转式超声波探头等实施情形，多个超声波探头可分布在将360。均等分的方位上。

Claims (5)

1、一种桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，包括一密闭壳体，密闭壳体内包括电路部分；其特征在于：所述密闭壳体内设置磁罗盘，密闭壳体下方设有由磁罗盘确定方位的旋转式超声波探头。

2、根据权利要求1所述的桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，其特征在于：所述旋转式超声波探头为一个。

3、根据权利要求1或2所述的桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，其特征在于：所述密闭壳体内还设置步进式驱动电机，超声波探头与磁罗盘同步转动。

4、根据权利要求3所述的桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，其特征在于：所述步进式驱动电动机通过传动组件传动联接磁罗盘，及通过密闭壳体底端的液密封转轴传动联接超声波探头。

5、根据权利要求1所述的桩基钻孔孔径测量仪的井下仪，其特征在于：所述超声波探头的外围设有保护罩。

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