用于井下岩芯水平标定装置的水准仪的制作方法

本发明涉及一种井下岩芯钻取定向技术，特别涉及一种用于井下岩芯水平标定装置的水准仪。

背景技术

在井下岩芯的钻取技术中，定向钻取岩芯是常用的技术手段。而岩芯定向的方式之一，是利用水准仪在钻孔内直接对钻取方向进行标定。其实施过程为，在井下巷道的巷道壁上开设一个钻孔，然后在钻孔内使用水准仪对钻取方向进行标定，当标定完成后，再使用岩心管钻取岩芯。这一过程在实施时，由于水准仪需要放进开始时的钻孔内，而钻孔则随时可能发生掉落岩石的情况，从而造成水准仪的损坏。而且如果一旦在开始时，钻孔深度较深，那么水准仪的放置深度就会随之变深，从而造成标定方向困难的现象。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供了一种用于井下岩芯水平标定装置的水准仪，该水准仪应用到岩芯钻取时，能够很好的保护水准仪，而且在开始钻孔深度较深时，也能够很方便的调节水准仪，提高了岩芯钻取的标记效率。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种用于井下岩芯水平标定装置的水准仪，包括呈圆柱状的水准仪本体，所述水准仪本体为电子水准仪，水准仪本体的输出端通过数据线与显示器连接，所述水准仪本体安装在一个用于防护水准仪本体的外壳内，所述外壳呈筒状，所述外壳的外径小于岩心钻孔的孔径，所述显示器设于岩心钻孔外，所述水准仪本体的一端固定安装有一个水平标记装置，水平标记装置转动连接在水准仪本体上，并通过调节旋钮控制，所述水平标记装置安装在水准仪本体的一端，调节旋钮设于水准仪本体的另一端，所述水平标记装置与水准仪本体同心安装，所述调节旋钮的一端伸进水准仪本体内，另一端位于水准仪本体的外部，并且调节旋钮在位于水准仪本体内的一端固定安装有一个角度传感器，所述角度传感器与水准仪本体的控制系统连接，所述水准仪本体在调节旋钮的位置处还设有用于驱动调节旋钮的驱动杆，所述驱动杆的一端与调节旋钮配合，另一端穿出外壳，驱动杆穿出外壳的端部设有第一支架，所述驱动杆与第一支架转动连接，驱动杆在远离调节旋钮的一端端部固定安装有卡接件。

优选的，水平标记装置包括标记杆以及标记头，所述标记杆的一端插进水准仪本体内，另一端朝远离调节旋钮的一端延伸，标记杆插进水准仪本体的端部转动连接在水准仪本体的壳体内，所述调节旋钮通过连接件固定连接在标记杆位于水准仪本体内的端部，标记头设于标记杆位于水准仪本体外部的端部。

优选的，标记头包括一根横杆以及两个椎体，所述两个椎体对称的安装在横杆的两端，并且横杆的中部固定安装在标记杆的端部，所述横杆的长度与岩心钻孔的直径相适应。

优选的，调节旋钮、驱动杆、水平标记装置均与水准仪本体同心。

优选的，所述水准仪本体通过第二支架安装在外壳内。

优选的，第二支架包括一对夹持件，夹持件为弹性钢棒，所述夹持件包括第一弧形部以及第二弧形部，所述第一弧形部以及第二弧形部分别夹持在水准仪本体的两端，第一弧形部与第二弧形部之间通过连接棒连接在一起。

优选的，连接棒为z型棒，所述连接棒的两端均沿水准仪本体的轴线方向分布，连接棒的中间部分沿水准仪本体的周向分布，并贴合在水准仪本体的外壁，连接棒的中间部分的圆心角为90°，所述第一弧形部与第二弧形部分别固定在连接棒的两端。

优选的，水准仪本体的外壁上设有与第二支架契合的卡槽，所述卡槽的深度为所述弹性钢棒的直径的1/3。

优选的，第一弧形部与第二弧形部的弧度均为150°。

优选的，第一弧形部、第二弧形部、连接棒为一体化设置。

采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明结构简单，将水准仪本体包裹在外壳内，能够很好的避免了落岩或者落石砸中水准仪本体的风险，保证了在定向时的安全性，降低了财产损失；

2.本发明将水平标记装置通过调节旋钮进行控制，当调节旋钮转动时，水平标记装置也随之转动，由于调节旋钮通过驱动杆进行驱动转动，因而驱动杆伸出外壳的一端能够延长，从而便于水准仪在深孔中也能够方便调节；

3.本发明采用具有弹性的第二支架将水准仪本体安装在外壳内，能够对落石坠落产生的冲击进行缓冲，进一步提高了水准仪本体的安全性能，避免水准仪本体损坏。

附图说明

图1是本发明的水准仪与外壳的装配示意图；

图2是本发明的水准仪的结构示意图；

图3是本发明的水准仪与水平调节装置、驱动杆的连接示意图；

图4是本发明的卡接件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对实施例的描述，对本发明做进一步说明。

如图1～4所示，本发明公开了一种用于井下岩芯水平标定装置的水准仪，包括呈圆柱状的水准仪本体1，水准仪本体1为电子水准仪，水准仪本体1的输出端通过数据线与显示器3连接，显示器3设于岩心钻孔外，水准仪本体1安装在一个用于防护水准仪本体1的外壳2内，外壳2呈筒状，外壳2的外径小于岩心钻孔的孔径，水准仪本体1通过第二支架10安装在外壳2内。水准仪本体1的一端固定安装有一个水平标记装置4，水平标记装置4转动连接在水准仪本体1上，并通过调节旋钮5控制，水平标记装置4安装在水准仪本体1的一端，调节旋钮5设于水准仪本体1的另一端，水平标记装置4与水准仪本体1同心安装，调节旋钮5的一端伸进水准仪本体1内，另一端位于水准仪本体1的外部，并且调节旋钮5在位于水准仪本体1内的一端固定安装有一个角度传感器，角度传感器与水准仪本体1的控制系统连接，水准仪本体1在调节旋钮5的位置处还设有用于驱动调节旋钮5的驱动杆6，驱动杆6的一端与调节旋钮5配合，另一端穿出外壳2，驱动杆6穿出外壳2的端部设有第一支架8，驱动杆6与第一支架8转动连接，驱动杆6在远离调节旋钮5的一端端部固定安装有卡接件9，卡接件9朝向调节旋钮5的一端设有十字凹槽，调节旋钮5上设有与十字凹槽匹配的十字卡块。调节旋钮5、驱动杆6、水平标记装置4均与水准仪本体1同心。

本发明的水平标记装置4包括标记杆401以及标记头402，标记杆401的一端插进水准仪本体1内，另一端朝远离调节旋钮5的一端延伸，标记杆401插进水准仪本体1的端部转动连接在水准仪本体1的壳体内，调节旋钮5通过连接件固定连接在标记杆401位于水准仪本体1内的端部，标记头402设于标记杆401位于水准仪本体1外部的端部。标记头402包括一根横杆以及两个椎体，两个椎体对称的安装在横杆的两端，并且横杆的中部固定安装在标记杆401的端部，横杆的长度与岩心钻孔的直径相适应。

本发明的第二支架10包括一对夹持件，夹持件为弹性钢棒，夹持件包括第一弧形部1001以及第二弧形部1002，第一弧形部1001以及第二弧形部1002分别夹持在水准仪本体1的两端，第一弧形部1001与第二弧形部1002之间通过连接棒1003连接在一起。连接棒1003为z型棒，连接棒1003的两端均沿水准仪本体1的轴线方向分布，连接棒1003的中间部分沿水准仪本体1的周向分布，并贴合在水准仪本体1的外壁，连接棒1003的中间部分的圆心角为90°，第一弧形部1001与第二弧形部1002分别固定在连接棒1003的两端，第一弧形部1001与第二弧形部1002平行。

水准仪本体1的外壁上设有与第二支架10契合的卡槽7，卡槽7的深度为弹性钢棒的直径的1/3。第一弧形部1001与第二弧形部1002的弧度均为150°，且第一弧形部1001、第二弧形部1002、连接棒1003为一体化设置。

本发明在使用时，首先将水准仪本体1组装到外壳2内，本发明为了便于对水准仪本体1进行组装，可以在外壳2的内壁上沿轴线方向开设两条滑槽，然后在第二支架10的连接棒1003上固定安装于滑槽匹配的滑块，这样，在安装水准仪本体1时，先将第二支架10上的两个滑块分别卡到对应的滑槽内，并保证第二支架10的部分露在外壳2外，然后掰开第二支架10，并将水准仪本体1卡进第二支架10中，由于连接棒1003呈z型，而且水准仪本体1的外壁上设有与连接棒1003以及第一弧形部1001、第二弧形部1002相匹配的卡槽7，因此，当第二支架10卡进卡槽7内之后，水准仪本体1在轴向的转动被第二支架10限制，无法转动，从而可以保证后续在调节水平标记装置4时的有效性。在将水准仪本体1卡进第二支架10内后，再将第二支架10沿着外壳2的滑槽推进外壳2内，实现水准仪本体1的组装。需要指出的是，本发明的水平标记装置4以及调节旋钮5的安装是在组装水准仪本体1之前完成，本发明由于水准仪本体1是圆柱形，因而可以沿水准仪本体1的轴线开一条贯穿孔，然后将水平调节装置4插进贯穿孔内，调节旋钮5以及标记杆401在贯穿孔内通过连接件以及轴承连接在一起，以保证调节旋钮5能够驱动标记杆401转动起来，而水准仪本体1的控制系统的电子元件则安装在贯穿孔的周边。调节旋钮5的远离标记杆401的端部通过卡接件9再与驱动杆6进行配合，通过驱动杆6驱动调节旋钮5转动，进而实现标记杆401的转动，调节旋钮5的转动角度，通过角度传感器检测，再通过显示器3显示出来，本发明通过卡接件9将驱动杆6与调节旋钮5进行卡接，能够实现驱动杆6与调节旋钮5的拆分，在收起本发明时，减小空间占用。

本发明在将水准仪本体1组装到外壳2内后，将本发明放入岩心钻孔内，对岩芯方向进行标定，当需要放进深孔时，通过夹具将本发明放进到深孔内后，找出一根长度足够的连接杆，将连接杆的一端伸入钻孔内，并将连接杆的端部与驱动杆6的端部对接，连接杆的另一端位于钻孔外，以便于转动连接杆，使驱动杆6转动，从而解决深孔中无法标记岩芯方向的困扰。在对接驱动杆6时，可以采用常规的对接装置，例如，在驱动杆6的端部安装上一个快接插头，连接杆上安装一个快接插口，只需要保证在转动连接杆时，能够使驱动杆6转动即可，在此不再赘述。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。