一种井下定向测斜仪加速度计及磁通门传感器固定结构的制作方法

1.本发明涉及随钻测量仪器结构的技术领域，具体为一种井下定向测斜仪加速度计及磁通门传感器固定结构。


背景技术：

2.在石油钻井行业中，井眼轨迹测量是至关重要的一步，目前随钻测量仪器主要采用加速度计和磁通门传感器共同组成测量单元进行测量，可精确的测量井斜角、工具面角和方位角。在整个钻井过程中，随着井深的增加，其环境温度可能达到175℃高温情况，且存在着高振动、冲击的环境。所以测斜仪器用的加速度计和磁体门传感器需采用耐高温器件，且其固定需牢靠。现有技术中下测斜仪器上用的加速度计及磁通门传感器的固定方式，时通过高温胶固定在电路骨架上，在高温、高振动的工作环境下，其固定胶容易出现老化的情况，从而导致传感器松动的现象。为此，急需找到一种稳定可靠的固定结构。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种井下定向测斜仪加速度计及磁通门传感器固定结构，其使得加速度计及磁通门传感器被稳定可靠固定在电路骨架上，确保井眼轨迹测量的准确度和可靠性。
4.一种井下定向测斜仪加速度计及磁通门传感器固定结构，其特征在于，其包括：
5.电路骨架，其包括电路板支承板、骨架本体；
6.x轴加速度计；
7.y轴加速度计；
8.z轴加速度计；
9.磁通门传感器；
10.固定接头，其包括定位环部分、固接外凸部分；
11.所述电路板支承板的长度方向一端设置有连接支架，所述电路支承板的长度方向另一端固接所述骨架本体，所述骨架本体上设置有沿着长度方向顺次设置有x向定位安装腔、y向定位安装腔、z向插装腔，所述x向定位安装腔内固装有所述x轴加速度计，所述y向定位安装腔内固装有所述y轴加速度计，所述z向插装腔内只有所述z轴加速度计后、定位环部分插装于所述z向插装腔，所述定位环部分和z向插装腔的外部通过环布的锁附螺钉固接；
12.所述电路支承板的上表面固设有信号处理电路板，所述电路支承板的下表面靠近骨架本体的位置固设有所述磁通门传感器；
13.所述x轴加速度计、y轴加速度计、z轴加速度计的线路分别连接至所述信号处理电路板，所述磁通门传感器的线路连接至所述信号处理电路板；
14.所述固接外凸部分、连接支架上分别设置有模块定位孔，便于整个结构的组装。
15.其进一步特征在于：
16.所述x轴加速度计、y轴加速度计的安装端分别通过内六角螺钉固接定位；
17.所述骨架本体对应所述x轴加速度计的线路输出位置设置有第一过线槽；
18.所述骨架本体对应于所述y轴加速度计的线路输出位置设置有第二过线槽；
19.所述z轴插装腔对应于z轴加速度计的线路输出位置设置有第三过线槽，所述固定接头的定位环部分对应于第三过线槽的位置设置有过线缺口；
20.所述第一过线槽、第二过线槽、第三过线槽位于骨架本体的上表面设置，确保和信号处理电路板的线路连接方便快捷；
21.所述电路板支承板对应于所述磁通门传感器的线路输出侧设置有第四过线槽，所述第四过线槽厚度方向贯穿所述电路支承板；
22.所述z轴插装腔的外壁的上表面和下表面位置各设置有一挡块安装槽，所述z轴加速度计的外端环面设置有环布的弧形缺口槽，挡块包括大径压附弧块、凸起弧块，所述挡块通过挡块安装槽置于z轴插装腔内、凸起弧块配合嵌装于所述弧形缺口槽内，之后z轴加速度计旋转一定角度，使得大径压附弧块的外弧面过盈紧贴z轴插装腔的内壁，所述定位环部分的内端面紧压所述大径压附弧块的后端面设置，所述定位环部分通过两块所述挡块紧固压附安装z轴加速度计于z轴插装腔内。
23.采用本发明的结构后，每个轴向独立设置单独的加速度计，且通过物理紧固连接固装于骨架本体，电路支承板的下表面靠近骨架本体的位置固设有磁通门传感器，其使得加速度计及磁通门传感器被稳定可靠固定在电路骨架上，确保井眼轨迹测量的准确度和可靠性。
附图说明
24.图1为本发明的主视图剖视示意图；
25.图2为本发明的仰视图结构示意图；
26.图3为本发明的轴加速度计立体图结构示意图；
27.图4为本发明的固定接头的立体图结构示意图；
28.图5为本发明的挡块的立体图结构示意图
29.图中序号所对应的名称如下：
30.电路骨架100、电路板支承板10、连接支架11、骨架本体20、x向定位安装腔21、y向定位安装腔22、z向插装腔23、第一过线槽24、第二过线槽25、第三过线槽26、第四过线槽27、挡块安装槽28、x轴加速度计30、y轴加速度计40、z轴加速度计50、弧形缺口槽51、磁通门传感器60、固定接头70、定位环部分71、固接外凸部分72、过线缺口73、信号处理电路板80、模块定位孔90、橡胶圈110、内六角螺钉120、挡块130、大径压附弧块131、凸起弧块132、锁附螺钉140。
具体实施方式
31.一种井下定向测斜仪加速度计及磁通门传感器固定结构，见图1-图5，其包括：
32.电路骨架100，其包括电路板支承板10、骨架本体20；
33.x轴加速度计30；
34.y轴加速度计40；
35.z轴加速度计50；
36.磁通门传感器60；
37.固定接头70，其包括定位环部分71、固接外凸部分72；
38.电路板支承板10的长度方向一端设置有连接支架11，电路支承板10的长度方向另一端固接骨架本体20，骨架本体20上设置有沿着长度方向顺次设置有x向定位安装腔21、y向定位安装腔22、z向插装腔23，x向定位安装腔21内固装有x轴加速度计30，y向定位安装腔22内固装有y轴加速度计40，z向插装腔23内只有z轴加速度计50后、定位环部分71插装于z向插装腔23，定位环部分71和z向插装腔23的外部通过环布的锁附螺钉140固接；
39.电路支承板10的上表面固设有信号处理电路板80，电路支承板80的下表面靠近骨架本体20的位置固设有磁通门传感器60；
40.x轴加速度计30、y轴加速度计40、z轴加速度计50的线路分别连接至信号处理电路板80，磁通门传感器60的线路连接至信号处理电路板80；
41.固接外凸部分72、连接支架11上分别设置有模块定位孔90，便于整个结构的组装，固接外凸部分72、连接支架11上的外环分别套设有橡胶圈110，提高整个结构安装固定后的抗振动能力。
42.具体实施时，x轴加速度计30、y轴加速度计40的安装端分别通过内六角螺钉120固接定位；
43.骨架本体20对应x轴加速度计30的线路输出位置设置有第一过线槽24；
44.骨架本体20对应于y轴加速度计40的线路输出位置设置有第二过线槽25；
45.z轴插装腔23对应于z轴加速度计40的线路输出位置设置有第三过线槽26，固定接头70的定位环部分71对应于第三过线槽26的位置设置有过线缺口73；
46.第一过线槽24、第二过线槽25、第三过线槽26位于上表面设置，确保和信号处理电路板80的线路连接方便快捷；
47.电路板支承板10对应于磁通门传感器60的线路输出侧设置有第四过线槽27，第四过线槽27厚度方向贯穿电路支承板10；
48.z轴插装腔23的外壁的上表面和下表面位置各设置有一挡块安装槽28，z轴加速度计50的外端环面设置有环布的弧形缺口槽51，挡块130包括大径压附弧块131、凸起弧块132，挡块通130过挡块安装槽51置于z轴插装腔23内、凸起弧块132配合嵌装于弧形缺口槽51内，之后z轴加速度计50旋转一定角度，使得大径压附弧块131的外弧面过盈紧贴z轴插装腔23的内壁，定位环部分71的内端面紧压大径压附弧块131的后端面设置，定位环部分71通过两块挡块130紧固压附安装z轴加速度计50于z轴插装腔23内。
49.具体实施例中：
50.x轴加速度计30、y轴加速度计40、z轴加速度计50具体为单轴向、耐175℃高温，其整体外形为圆筒状，其圆周方向设有4个弧形缺口槽的加速度计；
51.磁通门传感器60选用3轴高精度的弱磁测量模块，其整体外径为矩形壳体，其侧边设有4个螺钉安装孔，便于快速组装；
52.电路骨架10采用高强度无磁材料(航空铝)制作而成的一体式壳体，其上可同步安装加速度计、磁通门传感器及信号处理电路板，其结构设有满足3个不同方向x\y\z的单轴加速度计安装槽及固定结构；
53.挡块130采用高强度无磁材料(航空铝)，过盈安装于电路骨架与z轴加速度计之
间，其上设有凸起弧块与加速度计弧形缺口槽匹配限位；
54.固定接头70采用高强度无磁材料(航空铝)，安装于电路骨架10靠近z轴加速度计50一端，具体实施时，其设有径向螺纹孔与骨架本体20的z轴插装腔23的内螺纹进行螺纹连接固定，其侧边设有定位台阶面及固定螺钉孔位，且设有橡胶平垫圈槽口，加强整个模块安装固定后抗振动能力。
55.其工作原理如下：每个轴向独立设置单独的加速度计，且通过物理紧固连接固装于骨架本体，电路支承板的下表面靠近骨架本体的位置固设有磁通门传感器，其使得加速度计及磁通门传感器被稳定可靠固定在电路骨架上，确保井眼轨迹测量的准确度和可靠性。
56.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
57.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。