數字定向器的製作方法

2023-12-08 16:22:11 2

專利名稱：數字定向器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量儀器，特別是涉及一種應用於煤礦、地震、地質、冶金、石油 等行業水電水壓致裂法地應力測量的數字定向器，屬於測量儀器技術領域。
背景技術：
為了對地質工程進行科學合理的開挖設計和施工，就必須對影響工程穩定性的各種因素 進行充分調査。在諸多的影響巖體開挖工程穩定性的因素中，地應力的大小和方向是最重要 最根本的因素之一，水壓致裂法地應力測量是目前進行深部地應力測量的一種主要方法，廣 泛應用於煤礦、地震、地質、冶金、石油和水電等行業，該方法無需知道巖石的力學參數就 可獲得巖體中地應力的大小和方向，具有操作簡便、可在任意深度進行連續或重複測試、測 量速度快、測值穩定可靠等特點。在水壓致裂地應力測量中，判讀水平主應力的方向，較多 的使用印模器，印模器在其外面包裹一層可塑性橡皮或類似材料，將印模器連同加壓管路一 起送入並下的水壓致裂部位，然後將印模加壓膨脹，以便使鑽孔壁上所有節理裂隙均印在印 模器上，此印痕可保持足夠時間，以便提至井上後記錄下來。印模器上方裝有定向器，可以 確定印模器基線方位。目前水壓致裂法地應力測量確定基線方向使用指針式定向器，在印模 器上印出破裂的印痕時，通過定時器曝光，將指針影像在洗相紙上，在洗相紙上量取角度， 確定基線和北極的夾角，採用指針式定向器與印模器配合使用存在的缺陷是測量精度低，測 量過程繁瑣，而且指針式定向器的可靠性差。

實用新型內容
本實用新型的目的是克服上述現有技術中的不足，而提供了一種具有測量精度高、數字 化顯示、操作工藝簡單的數字定向器。
本實用新型的數字定向器是通過以下技術方案實現的
一種數字定向器，包括電子羅盤，所述電子羅盤通過羅盤固定柱固定在羅盤固定端上， 所述羅盤固定柱與羅盤固定端螺紋連接，所述羅盤固定端與主件螺紋連接，所述主件一端與 控制電路連接、另一端與電池筒螺紋連接，所述電池筒與電池筒後端蓋螺紋連接，所述電池 筒內部裝有電池組，所述電池組給控制電路供電，所述羅盤固定端連接保護筒前端蓋，所述 保護筒前端蓋與保護筒螺紋連接，所述保護筒與保護筒後端蓋螺紋連接，所述保護筒前端蓋、 保護筒及保護筒後端蓋構成一個圓形的保護結構。所述控制電路包括微處理器，所述微處理器分別與存儲器、顯示屏、按鍵、232晶片及 線性穩壓器相連接，所述微處理器還通過232晶片與電子羅盤通訊連接，電子羅盤的信號傳 輸到控制電路上，所述控制電路前端設有開關，所述開關控制整個控制電路的開閉及供電， 線性穩壓器把電池組的直流電壓降低5V給微處理器、數據存儲器、232晶片、顯示屏、電子
羅盤供電，微處理器讀取電子羅盤輸出的結果並處理轉換數據、通過顯示屏顯示數據，當遠 端的顯示設備通過輸出顯示接口連接到控制電路時，經過微處理器處理後的數據將顯示在顯 示屏上，監測技術人員能夠根據顯示的數據計算位移變送器的係數，獲得位移數據。
按鍵包括兩個，其中一個為延時按鍵、另一個為顯示按鍵，延時按鍵控制保存延時後的 數據，顯示按鍵控制顯示已保存的數據。
本實用新型的數字定向器主要用在水壓致裂法地應力測量中測量印模器的基線方向，數 字定向器自動測量基線與北極的夾角，在預定的時間內自動保存數據，顯示基線的角度。
在水壓致裂地應力測量過程中，首先使用高壓油壓裂完整巖石段，得到壓裂重張曲線， 然後印模，在印模過程中確定巖石破裂方向，數字定向器測量印模器基線的方向。 本實用新型的數字定向器相對於現有技術具有如下優點
1、 本實用新型採用電子羅盤進行數據測量，電子羅盤具有精度高，自校準能力強優點， 保證了測試結果的準確性。
2、 本實用新型採用微處理器做為核心電路，通過快速數據處理和分析，確保了監測的精 確度，最大限度地降低了誤差。
3、 本實用新型採用微處理器做為核心電路，使得測試過程智能化、監測結果數位化，大 大提高了測試數據的可靠性。
4、 本實用新型結構簡單，使用便捷，簡化測試過程。


圖1為本實用新型的數字定向器結構示意圖； 圖2為本實用新型的數字定向器電路板示意圖。
具體實施方式
為了使本領域的一般技術人員能夠清楚理解本實用新型的技術方案，現結合實施例及附 圖對本實用新型的技術方案作進一步說明
一種數字定向器，如圖1所示，包括電子羅盤IO，電子羅盤10通過羅盤固定柱9固定 在羅盤固定端8上，羅盤固定柱9與羅盤固定端8螺紋連接，羅盤固定端8與主件6螺紋連接，主件6—端與控制電路7連接、另一端與電池筒5螺紋連接，電池筒5與電池筒後端蓋 3螺紋連接，電池筒5內部裝有電池組4，羅盤固定端8連接保護筒前端蓋11，保護筒前端 蓋11與保護筒2螺紋連接，保護筒2與保護筒後端蓋1螺紋連接，保護筒前端蓋ll、保護 筒2及保護筒後端蓋1構成一個圓形的保護結構。
進一步地，控制電路7包括微處理器71,微處理器71分別與存儲器73、顯示屏74、按 鍵75、 232晶片76及線性穩壓器77相連接，微處理器71還通過232晶片76與電子羅盤10 通訊連接，控制電路7前端設有開關72。
按鍵7包括兩個，其中一個為延時按鍵702、另一個為顯示按鍵701。 具體工作過程在水壓致裂地應力測量過程中，首先使用高壓油壓裂完整巖石段，得到 壓裂重張曲線，然後印模，在印模過程中確定巖石破裂方向，數字定向器測量印模器基線的 方向，具體使用方法如下主件6，控制電路7，羅盤固定端8，羅盤固定柱9，保護筒前端 蓋ll連接為一個整體，將電池組4放入電池筒5中，將電池組4和控制電路7連接，然後打 開控制電路7的開關72,顯示屏74顯示正常後，按下延時按鍵702，將保護筒前端蓋11連 接保護筒2，將數字定向器和印模器(圖中未示)一起送入鑽孔中，開始給印模器加壓，壓力 不小於巖石的重張壓力，在規定的時間保持壓力，卸掉印模器的壓力，取出印模器和數字定 向器，取出保護筒前端蓋ll,按下顯示按鍵701，顯示屏74即能顯示印模器基線方向。將本 實用新型與現有技術的印模器結合使用，採用電子羅盤10進行數據測量，由於電子羅盤IO 具有精度高，自校準能力強優點，保證了測試結果的準確性，而且本實用新型採用微處理器 71做為核心電路，通過快速數據處理和分析，確保了監測的精確度，最大限度地降低了誤差， 同時使得測試過程智能化、監測結果數位化，大大提高了測試數據的可靠性。
權利要求1、一種數字定向器，包括電子羅盤(10)，其特徵在於，所述電子羅盤(10)通過羅盤固定柱(9)固定在羅盤固定端(8)上，所述羅盤固定柱(9)與羅盤固定端(8)螺紋連接，所述羅盤固定端(8)與主件(6)螺紋連接，所述主件(6)一端與控制電路(7)連接、另一端與電池筒(5)螺紋連接，所述電池筒(5)與電池筒後端蓋(3)螺紋連接，所述電池筒(5)內部裝有電池組(4)，所述羅盤固定端(8)連接保護筒前端蓋(11)，所述保護筒前端蓋(11)與保護筒(2)螺紋連接，所述保護筒(2)與保護筒後端蓋(1)螺紋連接，所述保護筒前端蓋(11)、保護筒(2)及保護筒後端蓋(1)構成一個圓形的保護結構。
2、 根據權利要求l所述的數字定向器，其特徵在於，所述控制電路(7)包括微處理器(71)， 所述微處理器(71)分別與存儲器(73)、顯示屏(74)、按鍵(75)、 232晶片(76)及線性穩壓器 (77)相連接，所述微處理器(71)還通過232晶片(76)與電子羅盤(10)通訊連接，所述控制電 路(7)前端設有開關(72)。
專利摘要一種數字定向器，電子羅盤通過羅盤固定柱固定在羅盤固定端上，羅盤固定柱與羅盤固定端螺紋連接，羅盤固定端與主件螺紋連接，主件一端與控制電路連接、另一端與電池筒螺紋連接，電池筒與電池筒後端蓋螺紋連接，電池筒內部裝有電池組，羅盤固定端連接保護筒前端蓋，保護筒前端蓋與保護筒螺紋連接，保護筒與保護筒後端蓋螺紋連接，保護筒前端蓋、保護筒及保護筒後端蓋構成一個圓形的保護結構，控制電路包括微處理器、存儲器、顯示屏、按鍵、232晶片及線性穩壓器，微處理器通過232晶片與電子羅盤通訊，控制電路前端設開關。本實用新型採用了高精度、強自校準能力的電子羅盤及微處理器，因此，測試結果準確，監測精確度高，測試過程智能化。
文檔編號G01C17/32GK201417146SQ20092010872
公開日2010年3月3日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者吳志剛, 康紅普, 汪佔領 申請人:天地科技股份有限公司