方位伽马测量装置及采集方法与流程

技术特征：

1.一种方位伽马测量装置，其特征在于，该方位伽马测装置包含：

聚焦伽马传感器，其采集伽玛计数值；

用于确定聚焦伽马传感器在地层中姿态和探头法向方向的三轴加速度计和三轴磁通门，三轴加速度计和三轴磁通门的三轴方向相同；

微控制器，其输入端通信连接并接收三轴加速度计和三轴磁通门采集的聚焦伽马传感器在地层中姿态和探头法向方向信息，及聚焦伽马传感器采集的伽玛计数值，得到各个方向的伽马计数值。

2.如权利要求1所述的方位伽马测量装置，其特征在于，所述聚焦伽马传感器外部包裹有钨屏蔽层，钨屏蔽层上对应聚焦伽马传感器的探头位置开设有伽马射线可穿过的窗口，窗口法向与聚焦伽马传感器探头的法向相同。

3.如权利要求1或2所述的方位伽马测量装置，其特征在于，所述三轴加速度计中的两轴方向与聚焦伽马传感器的轴向和探头法向相相对应。

4.一种方位伽马测量装置的采集方法，其特征在于，该方位伽马测量装置包含微控制器和通信连接微控制器的聚焦伽马传感器、三轴加速度计和三轴磁通门；该采集方法包含：

三轴加速度计采集三个轴方向的重力加速度数据输出至微控制器，得到聚焦伽马传感器窗口在重力坐标系内的转动角度，重力坐标系内的转动角度以聚焦伽马传感器窗口垂直向上为0度；

三轴磁通门采集三个轴方向的磁感应强度数据输出至微控制器，得到聚焦伽马传感器窗口在磁场坐标系内的转动角度，磁场坐标系内的转动角度以聚焦伽马传感器窗口指向地磁北极为0度；

微控制器根据重力加速度和磁感应强度的大小和方向，得出聚焦伽马传感器的倾斜角，倾斜角以聚焦伽马传感器轴向垂直向下为0度；

微控制器根据倾斜角的大小来确定在测量伽马的方位时采用重力坐标还是磁场坐标数据；

聚焦伽马传感器连续高速采集伽马计数值，微控制器根据转动角度和倾斜角将伽马数据归结到各个方位，形成各个方位的伽马数据。

5.如权利要求4所述的采集方法，其特征在于，所述三轴加速度计采集三个轴方向的重力加速度数据为g_x、g_y、g_z，根据式(1)得到重力坐标系中的转动角度θ(0≤θ≤2π)：

$cos\mathrm{\θ}=\frac{-g_y}{\sqrt{g_y^2+g_z^2}}---\left(1\right)$

当g_z≥0时，0≤θ≤π，当g_z<0时，π<θ<2π。

6.如权利要求4所述的采集方法，其特征在于，所述三轴磁通门采集三个轴方向的磁感应强度数据为H_x、H_y、H_z，根据式(2)得到磁性坐标系中的转动角度θ_m(0≤θ_m≤2π)：

${\mathrm{cos\&theta;}}_m=\frac{H_y}{\sqrt{H_y^2+H_z^2}}---\left(2\right)$

当H_z≥0时，0≤θ_m≤π，当H_z<0时，π<θ_m<2π。

7.如权利要求5所述的采集方法，其特征在于，所述倾斜角ε(0≤ε≤π)根据式(3)得到：

$cos\mathrm{\&epsiv;}=\frac{-g_x}{\sqrt{g_x^2+g_y^2+g_z^2}}---\left(3\right).$

8.如权利要求7所述的采集方法，其特征在于，所述微控制器判断倾斜角ε是否小于5度，若是，则采用磁性坐标系中的转动角度获取方位伽马数据；若否，则采用重力坐标系中的转动角度获取方位伽马数据。

9.如权利要求4或5或6所述的采集方法，其特征在于，垂直于所述聚焦伽马传感器轴向的平面分为4个扇区：上伽马计数、右伽马计数、下伽马计数和左伽马计数；

转动角度-45～45°时，所采集到的伽马计数值归结到上伽马计数；

转动角度45～135°时，所采集到的伽马计数值归结到右伽马计数；

转动角度135～225°时，所采集到的伽马计数值归结到下伽马计数；

转动角度225～315°时，所采集到的伽马计数值归结到左伽马计数。