[发明专利]一种斜向深孔传感器精确定位装置及方法

权利要求书

1.一种斜向深孔传感器精确定位装置，其特征在于：包括操作盘(1)、角度刻度盘(2)、测量绳角度尺(3)、测量绳(4)、铅锤(5)、支架(6)、稳定底盘(7)、铅锤拴绳(8)、距离测量滑轮(10)、测量绳限位滑轮(11)和测量绳储存箱(12)，

支架(6)固定设置在稳定底盘(7)的中心，操作盘(1)固定设置在支架(6)的顶端，角度刻度盘(2)设置在操作盘(1)的外沿，操作盘(1)的底端中心为角度刻度盘(2)的0°刻度线，操作盘(1)的顶端中心为角度刻度盘(2)的180°刻度线，测量绳角度尺(3)为中空圆管，测量绳角度尺(3)的一端通过转动轴设置在操作盘(1)的中心且可绕操作盘(1)的中心的转动轴旋转，测量绳角度尺(3)的另一端与电阻丝(14)贴合，铅锤(5)通过铅锤拴绳(8)悬挂设置在操作盘(1)顶端；

测量绳储存箱(12)设置在稳定底盘(7)上且位于支架(6)一侧，测量绳储存箱(12)的顶端固定设置有支撑杆Ⅰ，支撑杆Ⅰ顶端设置有限位定滑轮(11)，距离测量滑轮(10)通过支撑杆Ⅱ设置在限位定滑轮(11)上方且位于操作盘(1)的水平轴线上，距离测量滑轮(10)位于远离角度刻度盘(2)的一侧，测量绳(4)穿过测量绳储存箱(12)的出口依次绕过限位定滑轮(11)、距离测量滑轮(10)并从角度刻度盘(2)中心腔体穿出，测量绳(4)的末端与传感器连接。

2.根据权利要求1所述斜向深孔传感器精确定位装置，其特征在于：还包括显示屏(9)、单片机和半圆形电阻丝(14)，单片机内设置有角度计算模块和距离计算模块，半圆形电阻丝(14)固定设置在操作盘(1)的边缘且半圆形电阻丝(14)贴合角度刻度盘(2)内侧，半圆形电阻丝(14)的底端通过导线与单片机连接，测量绳角度尺(3)为导电中空圆管，设置在转动轴上的测量绳角度尺(3)端头也通过导线与单片机连接，显示屏(9)固定设置在单片机前端且与单片机电连接，显示屏(9)上设置有与单片机的角度计算模块连接的“角度归零”按钮和距离计算模块连接的“测量绳归零”按钮。

3.根据权利要求2所述斜向深孔传感器精确定位装置，其特征在于：还包括霍尔元件(13)和吸铁石，吸铁石均匀固定设置在距离测量滑轮(10)的边缘且相邻吸铁石之间的弧线段为1cm，霍尔元件(13)固定设置在支撑杆Ⅰ顶部且位于吸铁石正前方，霍尔元件(13)与单片机连接。

4.根据权利要求3所述斜向深孔传感器精确定位装置，其特征在于：还包括支撑横杆，支撑杆Ⅰ的顶端通过支撑横杆与支架(6)固定连接。

5.根据权利要求1所述斜向深孔传感器精确定位装置，其特征在于：还包括辅助绳，辅助绳与测量绳(4)长度相同，辅助绳穿过测量绳储存箱(12)的出口依次绕过限位定滑轮(11)、距离测量滑轮(10)并从角度刻度盘(2)中心腔体穿出，辅助绳的末端与测量绳(4)的末端连接。

6.斜向深孔传感器精确定位方法，其特征在于，采用斜向深孔传感器精确定位装置，具体步骤如下：

(1)利用铅锤调平操作盘使铅锤拴绳与角度刻度盘下端的0°刻度线重合；

(2)将测量绳角度尺旋转至角度刻度盘下端的0°刻度线，通过显示屏上的“角度归零”按钮控制单片机的角度测量归零以校准角度计算模块；调节测量绳角度尺的角度使测量绳角度尺的中心轴线与斜向深孔的中心轴线位于同一直线上，单片机通过电路中半圆形电阻丝的实时电阻计算出测量绳角度尺的角度为∠A；

(3)将吸铁石均匀设置在距离测量滑轮的边缘并使相邻吸铁石之间的弧线段为1cm，将霍尔元件固定设置在支撑杆Ⅰ顶部且位于吸铁石正前方，霍尔元件与单片机的距离计算模块连接；

(3)将测量绳和辅助绳穿过测量绳储存箱的出口依次绕过限位定滑轮、距离测量滑轮并从角度刻度盘中心腔体穿出，将测量绳的末端通过活结系在传感器上，再将辅助绳系在测量绳的末端；

(4)将传感器放在被测原点位置，通过显示屏上的“测量绳归零”按钮控制单片机的距离测量归零以校准距离计算模块；

(5)控制测量绳的下放速率，将传感器从斜向深孔顶端匀速沿斜向深孔下放，单片机通过霍尔元件检测到距离测量滑轮的边缘的磁场变化计算出传感器下放斜向深孔的距离b；

(6)单片机通过测量绳角度尺的角度为∠A、传感器下放斜向深孔的距离b计算出传感器距离被测原点的水平距离a和垂直距离c，控制测量绳的下放速率将传感器下放至预设位置；

(7)通过辅助绳松开测量绳与传感器的活结，回收测量绳。