專利名稱：一種數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及定向參數(shù)測量技術領域，尤其涉及ー種數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置。
背景技術：
目前，在定向參數(shù)測量技術領域中，各種姿態(tài)角度的測量過程中，需要使用加速度計和磁測量傳感器來實現(xiàn)重力場及地磁場的測量，并通過一定的數(shù)學模型方法實現(xiàn)定向參數(shù)測量，即井斜角、方位角、工具面角、磁性工具面角、重立場總量、地磁場總量的測量?，F(xiàn)有技術采用加速度計和磁通門傳感器的模擬輸出作為用戶接ロ，沒有集成高溫條件下的溫度補償，且沒有集成振動條件下的濾波處理。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供ー種數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置，實現(xiàn)了在高溫條件下及振動條件下的高精度測量，提高了定向參數(shù)測量精度。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的ー種數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置，所述裝置包括測量骨架，三支加速度計傳感器，三支磁通門傳感器和測量電路，其中所述三支加速度計傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上；所述三支磁通門傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上，且所述三支磁通門傳感器與所述三支加速度計傳感器的對應軸線平行安裝；所述測量電路安裝于所述測量骨架的中間部位。所述裝置還包括對外數(shù)字接ロ，該對外數(shù)字接ロ安裝于所述測量骨架上。所述裝置還包括用于溫度測量并通過溫度補償方法對所述裝置實現(xiàn)溫度補償?shù)臏囟葌鞲衅?。由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，所述裝置包括測量骨架，三支加速度計傳感器，三支磁通門傳感器和測量電路，其中所述三支加速度計傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上；所述三支磁通門傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上，且所述三支磁通門傳感器與所述三支加速度計傳感器的對應軸線平行安裝；所述測量電路安裝于所述測量骨架的中間部位。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在高溫條件下及振動條件下的高精度測量，提高定向參數(shù)測量精度。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。[0014]圖I為本實用新型實施例所提供數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例所舉具體實例中硬件濾波模塊的電路示意圖；圖3為本實用新型實施例所提供具體實例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型實施例提供了ー種數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置，將傳感器、傳感器測量電路、溫度補償功能、消除振動影響的濾波功能集成在所述數(shù)字式定向數(shù)據(jù)測量裝置內(nèi)，所述定向參數(shù)測量裝置通過所安裝的加速度計及磁通門傳感器實現(xiàn)對重力場及地磁場的測量，從而實現(xiàn)對井斜角、方位角、工具面角、磁性工具面角、重力場總量及地磁場總量的測量，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進ー步地詳細描述，如圖I所示為本實用新型實施例所提供數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置包括測量骨架，三支加速度計傳感器，三支磁通門傳感器和測量電路，其中所述三支加速度計傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上，用于測量井斜角、工具面角、重力場總量等定向參數(shù)；所述三支磁通門傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上，且所述三支磁通門傳感器與所述三支加速度計傳感器的對應軸線平行安裝，通過所述三支磁通門傳感器配合所述三支加速度計傳感器測量方位角、磁性工具面角、地磁場總量等定向參數(shù)；所述測量電路安裝于所述測量骨架的中間部位，用于對所述三支加速度計及三支磁通門傳感器的輸出進行調(diào)理，對調(diào)理后的信號進行模數(shù)AD變換，并對AD變換后的數(shù)據(jù)進行溫度補償、安裝位置誤差補償?shù)炔僮?。具體實現(xiàn)中，所述裝置還包括對外數(shù)字接ロ，該對外數(shù)字接ロ安裝于所述測量骨架上，該對外數(shù)字接ロ用于完成把補償后的加速度計測量數(shù)據(jù)、磁通門測量數(shù)據(jù)、溫度以及經(jīng)計算得出的井斜角、方位角、工具面角、磁性工具面角等參數(shù)通過數(shù)字接ロ提供給用戶。所述裝置還包括溫度傳感器，通過所述溫度傳感器進行溫度測量，并通過一定的溫度補償方法對所述裝置實現(xiàn)溫度補償，從而在0-150攝氏度溫度條件下都可以實現(xiàn)高精度測量。上述溫度補償方法具體可采用二次曲線法，在0-150攝氏度范圍內(nèi)，每隔10攝氏度測量一次傳感器的零偏及標度因數(shù)兩工作參數(shù)，并采用最小二乗法分別擬合零偏二次曲線及標度因數(shù)二次曲線。零偏二次曲線及標度因數(shù)的二次曲線的系數(shù)下裝到所述裝置的內(nèi)部非易失存儲器內(nèi)，所述裝置上電后，程序讀取非易失存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)，并在程序運行過程中使用這些數(shù)據(jù)進行零偏和標度因數(shù)的計算。所述裝置還包括硬件濾波模塊和軟件濾波模塊，用于消除振動對于所述定向參數(shù)測量裝置測量精度的影響，使得數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置在5g(20-200Hz)振動條件下可以實現(xiàn)高精度測量。具體來說，硬件濾波模塊采用簡便有效的RC濾波方式，如圖2所示為本實用新型實施例所舉具體實例中硬件濾波模塊的電路示意圖，圖2中Vi為加速度計的輸出信號，輸入到濾波電路，Vo為濾波輸出信號。在振動條件下，加速度計的輸出信號包含直流分量及交流分量，其中直流分量為有用的信號分量，交流分量為噪音信號；經(jīng)過RC濾波后，由振動引起的交流噪音信號可以得到有效的衰減，而直流分量保持不變。上述軟件濾波模塊可采用去極值平均值的方式濾波，對于3支加速度計傳感器的AD采樣值及3支磁通門傳感器的AD采樣值采用同樣的濾波方法，具體可對6支傳感器的測量輸出值，分別各采樣16個數(shù)據(jù)，
去掉最大值與最小值，并取其余14個點的數(shù)據(jù)做算木平均值濾波，濾波結(jié)果作為定向參數(shù)
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的計算數(shù)據(jù)，公式如下
權利要求1.ー種數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置，其特征在于，所述裝置包括測量骨架，三支加速度計傳感器，三支磁通門傳感器和測量電路，其中 所述三支加速度計傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上； 所述三支磁通門傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上，且所述三支磁通門傳感器與所述三支加速度計傳感器的對應軸線平行安裝； 所述測量電路安裝于所述測量骨架的中間部位。
2.根據(jù)權利要求I所述的數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置，其特征在干， 所述裝置還包括對外數(shù)字接ロ，該對外數(shù)字接ロ安裝于所述測量骨架上。
3.根據(jù)權利要求I所述的數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于溫度測量并通過溫度補償方法對所述裝置實現(xiàn)溫度補償?shù)臏囟葌鞲衅鳌?br> 專利摘要本實用新型實施例公開了一種數(shù)字式定向參數(shù)測量裝置。所述裝置包括測量骨架，三支加速度計傳感器，三支磁通門傳感器和測量電路，其中所述三支加速度計傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上；所述三支磁通門傳感器以互相正交的方式安裝于所述測量骨架上，且所述三支磁通門傳感器與所述三支加速度計傳感器的對應軸線平行安裝；所述測量電路安裝于所述測量骨架的中間部位。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在高溫條件下及振動條件下的高精度測量，提高定向參數(shù)測量精度。
文檔編號G01C1/00GK202452984SQ20122001529
公開日2012年9月26日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權日2012年1月12日
發(fā)明者馮澤東, 劉海, 常永旺, 王聰, 石巖峰, 石峻峰 申請人:中天啟明石油技術有限公司