一种煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，包括电池短节，测斜短节和非金属护帽；电池短节中装有的电池与测斜短节电性连接及为其供电。测斜短节内设有电路板和安装在电路板上的陀螺传感器、加速度传感器、CPU、磁传感器和无线模块；上述器件组成开孔定位单元、钻孔测斜单元和传输单元。本测斜仪探管用于开孔定向时，将探管平行固定在普通钻杆上，利用探管内加速度传感器和陀螺传感器，在有磁环境下测量倾角和方位角等参数；用于钻孔测斜时，将探管安装在无磁钻杆内形成相对非磁环境，采用加速度传感器和磁传感器，测量倾角和方位角等参数。本测斜仪探管结构科学，使用方便，测量结果准确。测量结果准确。测量结果准确。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管


[0001]本技术涉及一种测斜仪探管，具体地说是一种煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，属于轨迹测量


技术介绍

[0002]现有技术中，煤矿井下瓦斯抽采孔、防治水孔等钻孔，都需要测量倾角和方位角，一般采用带有加速度传感器和磁传感器的测斜仪进行，磁传感器需要在相对无磁环境下进行测量，在进行钻孔测量时，测量仪器安装的位置必须在无磁钻杆内，才能保证测量的磁方位角的准确性，但是在开孔定向时，由于巷道内空间狭小，且周围布有钻机、钻具、铁丝网、导轨等大量的有磁金属，导致用磁传感器无法准确测量方位角。
[0003]目前煤矿井生产中通常都需要分别购买一台开孔定向仪和一台钻孔轨迹测量仪，常规的开孔定向仪只单独具有开孔定向测量倾角、方位角的功能，常规的钻孔轨迹测量仪只单独具有钻孔测斜的功能；而既具有开孔定向测量倾角、方位角的功能又具有钻孔测斜的功能的测斜仪至今鲜见报道。很显然购置两台设备必然增加了购置费用，提高了生产运行成本。
[0004]为此，有必要开发一种能结合开孔定向功能与钻孔测斜的功能为一体的煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，使之在有磁环境下能进行开孔定向，实现倾角、方位角等参数的测量，亦可在相对无磁环境下实现钻孔测斜过程中完成倾角、方位角等参数的测量。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对现有技术存在的不足，而提供了一种结构科学合理，操作方便，测量结果准确，能结合开孔定向功能与钻孔测斜的功能为一体的，可实现在有磁环境下进行开孔定向，亦可实现在相对无磁环境下钻孔测斜的煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管。
[0006]为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：提供一种煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，包括测斜短节，电池短节和非金属护帽；所述的测斜短节分为连接体和主体短节,测斜短节的连接体外壳端部通过螺纹与电池短节的外壳连接，测斜短节的主体短节外壳端部也通过螺纹与非金属护帽连接；所述的主体短节内设有电路板和在电路板上顺序安装的陀螺传感器、加速度传感器、CPU、磁传感器及无线模块；所述的电池短节内装有电池,电池与主体短节内的电路板电性连接，电池用于为测斜短节提供电力；所述的非金属护帽用于为无线模块的无线传输信号提供通道。
[0007]所述的电池短节和测斜短节的外壳均用铜合金管或不锈钢管制成。
[0008]所述的测斜短节的主体短节内电路板上安装的CPU分别与加速度传感器、磁传感器互联；CPU也分别与陀螺传感器、无线模块连接。
[0009]所述的在电路板上顺序安装的陀螺传感器、加速度传感器、CPU、磁传感器及无线模块组成开孔定位单元、测斜单元和信号传输单元；其中安装的CPU、加速度传感器为开孔
定位单元、测斜单元和信号传输单元共用器件；共用器件和陀螺传感器组成开孔定位单元，用于煤矿井开钻孔定向时，实现在有磁环境下的倾角、方位角参数的测量；共用器件和磁传感器组成钻孔测斜单元，用于在钻孔测斜时与无磁钻杆配套，实现在无磁环境下倾角、方位角参数的测量；共用器件和无线模块组成无线传输单元，用于与孔口设备的无线通讯。
[0010]所述的无线模块为蓝牙、WiFi、2.4GHz或433MHz其中一种。
[0011]所述的非金属护帽尾部为封口的结构。使用本技术的煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，在开孔定向时，将测斜仪探管平行固定在普通钻杆上，利用测斜短节内部的加速度传感器和陀螺传感器，实现在有磁环境下的倾角、方位角等参数的测量。使用本测斜仪探管在钻孔测斜时，将测斜仪探管安装无磁钻杆内，形成相对无磁环境，利用加速度传感器和磁传感器，实现在无磁环境下倾角、方位角等参数的测量。
[0012]本技术的测斜仪探管与现有技术相比具有的优点是：
[0013]⑴
、本技术的测斜仪探管解决了现有技术存在的开孔定向时由于巷道内空间狭小，且周围布有钻机等大量的有磁金属，导致用磁传感器无法准确测量方位角的问题，本测斜仪探管用于开孔定向时只需将测斜仪探管平行固定在普通钻杆上，利用测斜仪探管内部的加速度传感器和陀螺传感器，实现在有磁环境下的倾角、方位角等参数的测量。
[0014]⑵
、本技术的测斜仪探管用于钻孔测斜时，将测斜仪探管安装无磁钻杆内，形成相对无磁环境，利用加速度传感器和磁传感器，实现在无磁环境下倾角、方位角等参数的测量。
[0015]⑶
、本技术的测斜仪探管结合了常规开孔定向仪和常规钻孔轨迹测量仪两种测量仪器的功能，可大大降低了企业采购设备采购成本和使用成本。
[0016]⑷
、本技术的测斜仪探管结构科学合理，电路板上各器件安装巧妙，容易安装，使用时操作方便，且测量结果准确。
附图说明
[0017]图1为本技术的煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管外观结构示意图。
[0018]图2为本技术中测斜短节和非金属护帽剖面结构示意图。
[0019]图3为本技术的测斜仪探管在钻孔测斜时安装结构示意图。
[0020]图4为本技术的测斜仪探管在开孔定向时安装结构示意图。
[0021]图5为本技术的测斜仪探管中安装的电路方框图。
[0022]上述图中：1—电池短节；2—测斜短节；3—连接体；4—电路板；5—陀螺传感器；6—加速度传感器；7—CPU；8—磁传感器；9—无线模块；10—非金属护帽；11—无磁钻杆；12—固定环；13—扶正器；14—普通钻杆；15—固定架；16—捆扎带；17—主体短节。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管作进一步详细的描述，但本技术的实施不限于此。
[0024]实施例1：本技术提供一种煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管。测斜仪探管的外观结构如图1所示，测斜仪探管包括电池短节1，测斜短节2和非金属护帽10，测斜短节和电池短节和外壳均用铜合金管制成。所述的测斜短节和非金属护帽剖面结构如图2
所示，测斜短节2分为连接体3和主体短节17,测斜短节的连接体外壳端部通过螺纹与电池短节的外壳连接，测斜短节的主体短节外壳端部也通过螺纹与非金属护帽连接；所述的主体短节17内设有电路板4和在电路板上顺序安装的陀螺传感器5、加速度传感器6、CPU 7、磁传感器8及无线模块9；所述的电池短节内装有电池,电池与主体短节内的电路板4电性连接，电池用于为测斜短节提供电力；本实施例无线模块为安装蓝牙通讯模块，采用无线的方式传输信号；所述的非金属护帽10的尾部为封口的结构，用于为信号无线传输提供通道。
[0025]本技术中所述的测斜短节的主体短节17内电路板上安装的CPU分别与加速度传感器、磁传感器互联；CPU也分别与陀螺传感器、无线模块连接。参见图5所示的电路方框图，其中的无线模块为蓝牙通讯模块。
[0026]本技术中所述的在电路板上顺序安装的陀螺传感器5、加速度传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，包括测斜短节，电池短节和非金属护帽；其特征在于：所述的测斜短节分为连接体和主体短节,测斜短节的连接体外壳端部通过螺纹与电池短节的外壳连接，测斜短节的主体短节外壳端部也通过螺纹与非金属护帽连接；所述的主体短节内设有电路板和在电路板上顺序安装的陀螺传感器、加速度传感器、CPU、磁传感器及无线模块；所述的电池短节内装有电池,电池与主体短节内的电路板电性连接，电池用于为测斜短节提供电力；所述的非金属护帽用于为无线模块的无线传输信号提供通道。2.根据权利要求1所述的煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，其特征在于：所述的电池短节和测斜短节的外壳均用铜合金管或不锈钢管制成。3.根据权利要求1所述的煤矿井下具有开孔定向功能的测斜仪探管，其特征在于：所述的测斜短节的主体短节内电路板上安装的CPU分别与加速度传感器、磁传感器互联；CPU也分别与陀螺传感器、无线模块连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆亮，
申请(专利权)人：天津中探微科科技有限公司，
类型：新型
国别省市：