專利名稱：一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及在地質(zhì)物理勘探鉆井用的一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置，主要是用于測 試物探?jīng)_擊器的沖擊功和沖擊頻率。
背景技術(shù)：
在鉆井過程中，沖擊器活塞以一定的頻率撞擊鉆頭，產(chǎn)生強大的沖擊力破碎巖石，其性 能好壞直接影響著鉆井效率，是鉆井能否高效進(jìn)行的最為關(guān)鍵因素之一。衡量沖擊器性能的 主要參數(shù)是沖擊功和沖擊頻率。目前看，物探?jīng)_擊器生產(chǎn)廠商采用經(jīng)驗方法進(jìn)行設(shè)計并標(biāo)定 沖擊器的沖擊功和沖擊頻率，這種方法只能粗略地得出沖擊功和沖擊頻率，其結(jié)果與實際情 況存在著一定的誤差，導(dǎo)致沖擊器無法高效工作，影響了沖擊器的鉆井效率，因此有必要研 制一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置，準(zhǔn)確測定物探?jīng)_擊器的沖擊功和沖擊頻率，并準(zhǔn)確評判物 探?jīng)_擊器的性能，為物探?jīng)_擊器設(shè)計提供重要的理論依據(jù)。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是，為了準(zhǔn)確測定在地質(zhì)物理勘探鉆井中用的物探?jīng)_擊器的沖擊功和 沖擊頻率，提供一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置。 實用新型技術(shù)方案
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型一種物探?jīng)_擊器性能測試 裝置，主要由空壓機、空氣傳輸管線、支撐臺架、物探?jīng)_擊器、輔助背景、高速攝影儀和圖 像處理與顯示設(shè)備組成。所述物探?jīng)_擊器由上接頭、止逆閥、彈簧、進(jìn)氣座、外缸套、活塞、 內(nèi)缸套、襯套、導(dǎo)向套、卡環(huán)、下接頭、鉆頭、發(fā)光裝置連接組成，其中外缸套、內(nèi)缸套、 襯套、導(dǎo)向套等部件用玻璃鋼進(jìn)行加工和制造，并在活塞上加工有一個孔，發(fā)光裝置連接在 孔中。所述輔助背景平面結(jié)構(gòu)為矩形結(jié)構(gòu)，材料采用黑色玻璃。
空壓機與物探?jīng)_擊器用空氣傳輸管線相連接，物探?jīng)_擊器安裝在支撐臺架上，高速攝影 儀和圖像處理與顯示設(shè)備連接，輔助背景放置在物探?jīng)_擊器和高速攝影儀之間。
通過空氣傳輸管線，空壓機將高壓空氣輸送到物探?jīng)_擊器中，驅(qū)動物探?jīng)_擊器工作，使 其活塞做往復(fù)運動。同時用高速攝影儀以很高的頻率拍攝活塞的運動過程，并將拍攝得到的 圖像傳入圖像處理與顯示設(shè)備中，經(jīng)過處理與計算得到物探?jīng)_擊器的沖擊功和沖擊頻率。
本實用新型具有以下有益效果(1)準(zhǔn)確地測定物探?jīng)_擊器的沖擊功和沖擊頻率，為評 判物探?jīng)_擊器性能提供有力的平臺。(2)為物探?jīng)_擊器研究和設(shè)計提供重要的理論依據(jù)。

圖1為本實用新型一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置的示意圖。 圖2為本實用新型一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置的輔助背景結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本實用新型一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置的物探?jīng)_擊器結(jié)構(gòu)圖。 圖4為本實用新型一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置的發(fā)光裝置位置示意圖。. 圖中l(wèi).空壓機，2.空氣傳輸管線，3.支撐臺架，4.物探?jīng)_擊器，5.輔助背景，6.高速 攝影儀，7.圖像處理與顯示裝置，8.上接頭，9.止逆闊，IO.彈簧，ll.進(jìn)氣座，12.外缸套， 13.活塞，14.內(nèi)缸套，15.襯套，16.導(dǎo)向套，17.卡環(huán)，18.下接頭，19.鉆頭，20.發(fā)光裝置， 21.孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。在圖1中，本實用新型提供的物探 沖擊器性能測試裝置，主要由空壓機l、空氣傳輸管線2、支撐臺架3、物探?jīng)_擊器4、輔助 背景5、高速攝影儀6和圖像處理與顯示設(shè)備7組成。在圖3、圖4中，.所述物探?jīng)_擊器4由 上接頭8、止逆閥9、彈簧IO、進(jìn)氣座ll、外缸套12、活塞13、內(nèi)缸套14、襯套15、導(dǎo)向 套16、卡環(huán)17、下接頭18、鉆頭19、發(fā)光裝置20連接組成，其中外缸套12、內(nèi)缸套14、 襯套15、導(dǎo)向套16等部件用玻璃鋼進(jìn)行加工和制造，并在活塞13上加工有一個孔21，發(fā)光 裝置20連接在孔21中。在圖2中，所述輔助背景5平面結(jié)構(gòu)為矩形結(jié)構(gòu)，材料采用黑色玻 璃。
在圖1中，空壓機1與物探?jīng)_擊器4用空氣傳輸管線2相連接，物探?jīng)_擊器4安裝在支 撐臺架3上，高速攝影儀6和圖像處理與顯示設(shè)備7連接，輔助背景5放置在物探?jīng)_擊器4 和高速攝影儀6之間。
在圖l、圖3中，開動空壓機l，通過空氣傳輸管線2，將高壓空氣輸送到物探?jīng)_擊器4 中，驅(qū)動物探?jīng)_擊器4工作，使其活塞13做往復(fù)運動。通過高速攝影儀6拍攝物探?jīng)_擊器4 的活塞13的運動過程，得到活塞13在不同時刻的空間位置的圖片。將圖片傳入圖像處理與 顯示設(shè)備7中后，運用圖像處理軟件對所拍攝到的圖片進(jìn)行處理，提取活塞13的空間位置信 息(即空間坐標(biāo))。提取到活塞13的空間位置，就可以得到活塞13的位移隨時間的變化關(guān)系。 由于高速攝影儀6的拍攝頻率很快，兩次拍攝之間的時間很短，則兩次拍攝之間的活塞13位 移與時間的比值(兩次拍攝之間微小時間段內(nèi)活塞速度的平均值)可以代表該時間段內(nèi)各時 刻活塞13的瞬時速度，得到活塞13速度隨時間的變化關(guān)系，接著就可以得到物探?jīng)_擊器4 的沖擊功和沖擊頻率。
在圖像處理過程中，為了快速并準(zhǔn)確地提取活塞13空間位置信息，如圖4所示，在物探?jīng)_擊器4的活塞13上安裝發(fā)光裝置20，并在物探?jīng)_擊器4與高速攝影儀6之間設(shè)置輔助背 景5。輔助背景5主要作用是使發(fā)光裝置20發(fā)出的光點唯一的顯示在背景之上，則光點的位 移-時間和速度-時間關(guān)系曲線就代表了活塞13的位移-時間和速度-時間關(guān)系曲線，可以提高 測試的精度和效率。
工作原理該裝置是以高速攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，高速攝影技術(shù)是研究和測試高速運動現(xiàn)象 的一種非接觸式動態(tài)測量手段，能測出目標(biāo)不同時刻的變化量。針對物探?jīng)_擊器4的特點， 采用高速攝影儀，以很高的頻率將活塞在各個時，的空間位置拍攝下來，這樣就得到活塞位 置隨時間的變化關(guān)系，即活塞位移-時間曲線，進(jìn)而也能得到活塞速度隨時間變化關(guān)系，即速 度-時間曲線。由活塞位移曲線可以準(zhǔn)確地得到物探?jīng)_擊器4的沖擊頻率，由速度-時間曲線 可以準(zhǔn)確地計算出物探?jīng)_擊器4的沖擊功。
權(quán)利要求1.一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置，該裝置主要由空壓機(1)、空氣傳輸管線(2)、支撐臺架(3)、物探?jīng)_擊器(4)、輔助背景(5)、高速攝影儀(6)和圖像處理與顯示設(shè)備(7)等組成，所述物探?jīng)_擊器(4)由上接頭(8)、止逆閥(9)、彈簧(10)、進(jìn)氣座(11)、外缸套(12)、活塞(13)、內(nèi)缸套(14)、襯套(15)、導(dǎo)向套(16)、卡環(huán)(17)、下接頭(18)、鉆頭(19)、發(fā)光裝置(20)連接組成，其特征在于所述物探?jīng)_擊器(4)的外缸套(12)、內(nèi)缸套(14)、襯套(15)、導(dǎo)向套(16)用玻璃鋼進(jìn)行加工和制造，在活塞(13)上加工有一個孔(21)，發(fā)光裝置(20)連接在孔(21)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置，其特征在于所述輔助背景(5) 平面結(jié)構(gòu)為矩形結(jié)構(gòu)，材料采用黑色玻璃。
專利摘要本實用新型涉及在地質(zhì)物理勘探鉆井用的一種物探?jīng)_擊器性能測試裝置，該裝置主要由空壓機、空氣傳輸管線、支撐臺架、物探?jīng)_擊器、輔助背景、高速攝影儀和圖像處理與顯示設(shè)備組成。所述物探?jīng)_擊器由上接頭、止逆閥、彈簧、進(jìn)氣座、外缸套、活塞、內(nèi)缸套、襯套、導(dǎo)向套、卡環(huán)、下接頭、鉆頭、發(fā)光裝置連接組成，其中外缸套、內(nèi)缸套、襯套、導(dǎo)向套等部件用玻璃鋼進(jìn)行加工和制造，并在活塞上加工有一個孔，發(fā)光裝置連接在孔中。所述輔助背景平面結(jié)構(gòu)為矩形結(jié)構(gòu)，材料采用黑色玻璃。本實用新型可以準(zhǔn)確地測定物探?jīng)_擊器的沖擊功和沖擊頻率，為評判物探?jīng)_擊器性能提供有力的平臺并為物探?jīng)_擊器研究和設(shè)計提供重要的理論依據(jù)。
文檔編號G01L5/00GK201340318SQ200820223290
公開日2009年11月4日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者宋嘉寧, 彭世金, 琴 李, 楊景軒, 蒲和平, 軍 譚, 黃志強 申請人:西南石油大學(xué)