鉆孔多分量應(yīng)變測量頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭，應(yīng)用于深井或地層中的應(yīng)變測量，它包括：由薄壁金屬材料制成的圓柱形金屬筒，金屬筒內(nèi)固裝有與金屬筒同軸心的傳感器固定架，在傳感器固定架外周向的同一平面上設(shè)有至少八個(gè)等分圓周角且與金屬筒內(nèi)壁保持一定電容間隙的徑向位移電容測微傳感器；所述金屬筒的軸心線上設(shè)有一固定傳感器固定架的芯軸，金屬筒兩端還分別設(shè)有用于固定芯軸的定位塊；使用時(shí)，徑向位移測微傳感器通過信號(hào)電纜聯(lián)接地面數(shù)據(jù)采集器及數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)。
【專利說明】鉆孔多分量應(yīng)變測量頭
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及地震監(jiān)測技術(shù)，尤其涉及地震深井監(jiān)測中的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]鉆孔應(yīng)變?cè)诘貙W(xué)觀測中的作用越來越重要，這種儀器可以彌補(bǔ)測震和GPS觀測的不足，在數(shù)秒直到數(shù)月的時(shí)段范圍里發(fā)揮高精度的優(yōu)勢，為研究地殼運(yùn)動(dòng)提供觀測資料。如今，將鉆孔應(yīng)變儀與其它觀測儀器一起安裝在同一個(gè)鉆孔中進(jìn)行綜合觀測已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。
[0003]現(xiàn)在常用的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭的結(jié)構(gòu)主要是將位移傳感器以一定的間距安裝在圓筒型探頭內(nèi)表面上，傳感器分上、中、下不同位置，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是設(shè)備長度比較長，圓筒型探頭的加工很困難，加工精度難以保證；另外，這結(jié)構(gòu)對(duì)每個(gè)分量的裝配調(diào)試非常麻煩且難以保證多個(gè)分量的一致性，傳感器安裝和調(diào)試很麻煩，直接影響測試性能和精度。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，靈敏度高，長度短、體積小的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]鉆孔多分量應(yīng)變測量頭，應(yīng)用于深井或地層中的應(yīng)變測量，它包括:由薄壁金屬材料制成的圓柱形金屬筒，金屬筒內(nèi)固裝有與金屬筒同軸心的傳感器固定架，在傳感器固定架外周向的同一平面上設(shè)有至少八個(gè)等分圓周角且與金屬筒內(nèi)壁保持一定電容間隙的徑向位移電容測微傳感器；所述金屬筒的軸心線上設(shè)有一固定傳感器固定架的芯軸，金屬筒兩端還分別設(shè)有用于固定芯軸的定位塊。
[0007]優(yōu)選地，所述傳感器固定架外周向的軸線方向上設(shè)有至少八個(gè)等分圓周角的凹槽，相鄰兩個(gè)凹槽中間的傳感器固定架上固定有徑向位移電容測微傳感器。
[0008]優(yōu)選地，所述傳感器固定架根據(jù)測量精度需要通過調(diào)整傳感器固定架外周壁與金屬筒內(nèi)壁之間的電容間隙設(shè)計(jì)為不同直徑的系列。
[0009]優(yōu)選地，所述金屬筒采用不銹鋼材料制成。
[0010]優(yōu)選地，所述金屬筒上、下兩端的內(nèi)徑分別向外延伸形成便于固定定位塊的臺(tái)階孔。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012]本發(fā)明傳感器固定架上的徑向位移電容測微傳感器處于同一平面和同一個(gè)圓上，與以往相比，整個(gè)設(shè)備的長度顯著減?。挥捎趶较蛭灰齐娙轀y微傳感器固定在傳感器固定架外周向的軸線方向上，所以可以很容易的組成多個(gè)分量的傳感器，且方便增大徑向位移電容測微傳感器的電容片面積，進(jìn)而增加系統(tǒng)的靈敏度；同時(shí)，還可以根據(jù)測量需要，將傳感器固定架設(shè)計(jì)為不同直徑的系列，選擇不同直徑的傳感器固定架，達(dá)到調(diào)整分量傳感器與金屬筒內(nèi)壁之間的電容間隙，來測量不同的精度，控制方便，大大提高設(shè)備的測量范圍?！尽緦＠綀D】

【附圖說明】】
[0013]圖1是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0015]鉆孔多分量應(yīng)變測量頭,如圖1和圖2所示,應(yīng)用于深井或地層中的應(yīng)變測量,它包括:由薄壁金屬材料制成的圓柱形金屬筒1，該金屬筒采用不銹鋼材料制成；金屬筒I內(nèi)固裝有與金屬筒同軸心的傳感器固定架2，在傳感器固定架2外周向的同一平面上設(shè)有八個(gè)等分圓周角且與金屬筒I內(nèi)壁保持一定電容間隙的徑向位移電容測微傳感器3，具體為:傳感器固定架2外周向的軸線方向上設(shè)有八個(gè)等分圓周角的凹槽20，相鄰兩個(gè)凹槽20中間的傳感器固定架2上固定有徑向位移電容測微傳感器3 ;在金屬筒I的軸心線上還設(shè)有一固定傳感器固定架2的芯軸4，金屬筒I兩端還分別設(shè)有用于固定芯軸的定位塊5，金屬筒I上、下兩端的內(nèi)徑分別向外延伸形成便于固定定位塊5的臺(tái)階孔6，通過上下兩個(gè)定位塊5使分傳感器固定架2上的徑向位移電容測微傳感器3自定心在金屬筒I的中心；使用時(shí)，徑向位移測微傳感器3通過信號(hào)電纜聯(lián)接地面數(shù)據(jù)采集器及數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)。
[0016]該實(shí)施例中，由于徑向位移電容測微傳感器3固定在傳感器固定架2外周向的軸線方向上，所以可以很容易的組成多個(gè)分量的傳感器，在傳感器固定架2外周向可以不受空間限制來增大徑向位移電容測微傳感器3的電容片面積，進(jìn)而增加系統(tǒng)的靈敏度；同時(shí)，還可以根據(jù)測量需要，將傳感器固定架2設(shè)計(jì)為不同直徑的系列，選擇不同直徑的傳感器固定架2，達(dá)到調(diào)整各個(gè)分量徑向位移電容測微傳感器3與金屬筒I內(nèi)壁之間的電容間隙，來實(shí)現(xiàn)測量不同的精度，控制和調(diào)試方便，大大提高設(shè)備的測量范圍。
[0017]以上所述實(shí)施例只是為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本發(fā)明之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.鉆孔多分量應(yīng)變測量頭，應(yīng)用于深井或地層中的應(yīng)變測量，其特征在于，它包括: 由薄壁金屬材料制成的圓柱形金屬筒，金屬筒內(nèi)固裝有與金屬筒同軸心的傳感器固定架，在傳感器固定架外周向的同一平面上設(shè)有至少八個(gè)等分圓周角且與金屬筒內(nèi)壁保持一定電容間隙的徑向位移電容測微傳感器； 所述金屬筒的軸心線上設(shè)有一固定傳感器固定架的芯軸，金屬筒兩端還分別設(shè)有用于固定芯軸的定位塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭，其特征在于，所述傳感器固定架外周向的軸線方向上設(shè)有至少八個(gè)等分圓周角的凹槽，相鄰兩個(gè)凹槽中間的傳感器固定架上固定有徑向位移電容測微傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭，其特征在于，所述傳感器固定架根據(jù)測量精度需要通過調(diào)整傳感器固定架外周壁與金屬筒內(nèi)壁之間的電容間隙設(shè)計(jì)為不同直徑的系列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭，其特征在于，所述金屬筒采用不銹鋼材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔多分量應(yīng)變測量頭，其特征在于，所述金屬筒上、下兩端的內(nèi)徑分別向外延伸形成便于固定定位塊的臺(tái)階孔。
【文檔編號(hào)】G01B7/16GK104236446SQ201410193662
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】羅新恒, 陳潔, 曹駿, 莫平安, 陳興明, 趙圣麟 申請(qǐng)人:珠海市泰德企業(yè)有限公司