[实用新型]一种测斜仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及地质勘探仪器，特别是一种测斜仪。

背景技术

测斜仪常用于监测滑坡区和深洞开挖土体的侧向位移，也用来监测诸如堤坝结构的变形。其工作原理为：测斜管通常安装在穿过不稳定土层至下部稳定地层的垂直钻孔内。使用数字垂直活动测斜仪探头，控制电缆，滑轮装置和读数仪来观测测斜管的变形。第一次观测可以建立起测斜管位移的初始断面。其后的观测会显示当地面发生运动时断面位移的变化。观测时，探头从测斜管底部向顶部移动，在半米间距处暂停并进行测量倾斜工作。探头的倾斜度由两支受力平衡的伺服加速度计测量所得。一支加速度计测量测斜管凹槽纵向位置，即测斜仪探头上测轮所在平面的倾斜度。另一支加速度计测量垂直于测轮平面的倾斜度。倾斜度可以转换成侧向位移。对比当前与初始的观测数据，可以确定侧向偏移的变化量，显示出地层所发生的运动位移。绘制偏移的变化量可以得到一个高分辨率的位移断面图。此断面图有助于确定地面运动位移的大小，深度，方向和速率。

在公知技术中，钻孔测斜技术早已被人们所认识，特别是在石油钻孔及地面垂直向下的钻孔勘探当中，测斜仪器的使用及测斜技术的应用还是比较成熟的，但是在煤矿井下特别是超长水平钻孔中测斜仪的使用，还未见公开。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能测方位角倾角、加速度及工具面向角的煤矿井下防爆的水平长钻孔随钻测斜仪。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为：一种测斜仪，它由探管、转换接口、监控监视器、电源依次连接构成，所述的探管包括CPU控制器、俯倾角传感器、方位角传感器、数据采集单元；所述的CPU控制器分别与数据采集单元、本安电源电路、通讯接口连接；所述的数据采集单元分别与俯倾角传感器和方位角传感器连接；

更进一步的，所述的探管包括本安电源电路、通讯接口、电池组、电池保护电路、充电器；所述的充电器、电池保护电路、电池组与本安电源电路依次连接；本安电源电路与俯倾角传感器、方位角传感器、数据采集单元连接。

本实用新型相对于现有技术，具有两个明显的优点，一是其随钻测量钻头行进方向的数据可以和具有串行通讯接口的监测仪进行数据通讯，并可同时显示钻头的行进轨迹，二是探管内置可充电电池组节电式供电，能充分保证长距离长时间通讯。

附图说明

图1为本实用新型结构原理框图；

图2为本实用新型探管的原理框图；

图中1-探管，2-转换接口，3-监控监视器，4-电源，5-CPU控制器，6-俯倾角传感器，7-方位角传感器，8-数据采集单元，9-本安电源电路，10-通讯接口，11-电池组，12-电池保护电路，13-充电器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参见图1，图2，本实用新型测斜仪由探管1、转换接口2、监控监视器3、电源4依次连接构成；所述的探管1包括CPU控制器5、俯倾角传感器6、方位角传感器7、数据采集单元8、本安电源电路9、通讯接口10、电池组11、电池保护电路12、充电器13，其CPU控制器5分别与数据采集单元8、本安电源电路9、通讯接口10连接；数据采集单元8分别与俯倾角传感器6和方位角传感器7连接；充电器13，电池保护电路12、电池组11与本安电源电路9依次连接；本安电源电路12与俯倾角传感器6、方位角传感器7、数据采集单元8连接。

探管1中的俯倾角传感器6具有重力加速度敏感性，对钻杆俯仰角度和滚动角度感应产生电信号；方位角传感器7具有对大地磁场的敏感性，对钻杆相对于大地北极的角度感应产生电信号。将传感器的信号输入信号采集单元，将采集到的微弱信号放大，然后在输入CPU控制器5计算处理成数字量储存，通过通讯接口输出到孔口通过转换接口，再进入监控监视器3，达到监测效果。