[發明專利]可實現鉆孔三維成像的檢測裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210247572.0
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102748008A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 楊燕軍;楊光
• 申請（專利權）人: 武漢巖海工程技術有限公司
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002;E21B47/022;E21B47/08;E21B47/085
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

1.一種可實現鉆孔三維成像的檢測裝置，其特征在于：

本裝置包括地面上的檢測儀器（20）和電動絞車（30），設置有井下傳感器，井下傳感器由密封筒（32）、電纜插座（31）、主電路板（33）、環氧樹脂防水層（35）、內部連接導線（34）、壓力彈簧（27）、轉動軸（36）、主電路板（33）、長桿（39）、測臂（22）、測臂電路板（37）、阻尼圓盤（38）組成；

其位置和連接關系是：

井下傳感器通過電纜（13）和地面上的檢測儀器（20）連接；

密封筒（32）的頂部設置有電纜插座（31）,用于和電纜13連接；

密封筒（32）的內部設置有主電路板（33）、環氧樹脂防水層（35）、內部連接導線（34）和壓力彈簧（27）；

密封筒（32）的下端設置有四根成十字正交的測臂（22）；

密封筒（32）和測臂（22）通過轉動軸（36）連接；

測臂（22）內設置有測臂電路板（37），其被環氧樹脂完全密封；

通過內部連接導線（34），測臂電路板（37）、主電路板（33）和電纜插座（31）依次連接；

測臂（22）的頂部和密封筒（32）的內壓力彈簧（27）接觸，并且測臂（22）能在壓力彈簧（27）的作用下，繞轉動軸（36）自由向外張開；

密封筒（32）的下部連接一長桿（39），用于固定四根測臂（22）；

長桿（39）下部套有一個阻尼圓盤（38），也用于固定四根測臂(22)。

2.按權利要求1所述的一種可實現鉆孔三維成像的檢測裝置，其特征在于：

所述的檢測儀器20是一種通用的二次儀表；自行開發的應用程序的工作流程包括下列步驟：

①工作開始（A）；

②判斷人工檢查四個測臂是否已固定在阻尼圓盤內（B），是則進入下一步驟，否則人工固定四個測臂在阻尼圓盤內（C），再繼續步驟②；

③下放井下傳感器至鉆孔底部（D）；

④判斷電纜是否松弛（E），是則進入下一步驟，否則轉跳到步驟③；

⑤初始化參數：確定井下傳感器深度位置h=a，并且設置井下傳感器提升步距s=b（F）；

⑥人工急速提拉電纜使阻尼圓盤下墜，四個測臂脫離阻尼圓盤，并向外自由張開（G）；

⑦通過測臂傾斜角判斷四個測臂是否已經張開（H），是則進入下一步驟，否則轉跳到步驟⑥；

⑧按步距提升井下傳感器，并且h=h–s（I）；

記錄井下傳感器的方位角和四個測臂的傾斜角（J）；

繪制鉆孔的深度-孔徑曲線（K）；

繪制鉆孔的深度-孔斜曲線（L）；

繪制鉆孔的三維成像圖（M）；

判斷井下傳感器是否到達鉆孔的孔口，即h≤0（N），是則進入下一步驟，否繼續步驟⑧；

⑨停止提升井下傳感器（O）；

⑩工作結束（P）。

3.按權利要求1所述的一種可實現鉆孔三維成像的檢測裝置，其特征在于：

所述主電路板（33）由信號A插座（50）、串口轉換器（51）、主加速度計（52）、ARM單片機（53）、磁阻傳感器（54）、數字多路開關（55）和信號B插座（56）組成。

信號A插座（50）和串口轉換器（51）連接；

數字多路開關（55）和信號B插座（56）連接；

串口轉換器（51）、主加速度計（52）、磁阻傳感器（54）和數字多路開關（55）分別與ARM單片機（53）連接。

4.按權利要求1所述的一種可實現鉆孔三維成像的檢測裝置，其特征在于：

所述測臂電路板（37）由依次連接的信號C插座（60）、ARM單片機（61）、測臂加速度計（62）組成。