一种旋挖钻机高精度实时测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋挖钻机高精度实时测量系统，属于工程机械领域。
【背景技术】
[0002]旋挖钻机在工作过程中，最理想的状态是能实时监测钻头所受到的垂直向阻力和侧向阻力，以帮助操作人员判断地质情况，但钻头上不便于安装压力传感器，因此现有技术中主要依赖于液压系统的压力表和发动机ECU的读数，通过操作人员的专业来判断，在这种情况下，为了提高精度，尽可能的避免误判，一来需要花费极高成本，二来也需要操作人员足够专业，这给企业带来的极高的负担。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低成本、操作难度低、精度高、企业接受度高的旋挖钻机高精度实时测量系统。
[0004]本发明通过以下技术方案得以实现。
[0005]本发明提供的一种旋挖钻机高精度实时测量系统，包括磁敏传感器、转速传感器、计算器、显示屏；所述磁敏传感器、转速传感器、显示屏各自连接至计算器，计算器为单片机；所述磁敏传感器安装在钻杆一侧，在钻杆上对应磁敏传感器的条形位置上设置有磁栅尺，所述转速传感器设置在钻杆的主动力轴上；所述计算器还连接驱动钻杆下钻的液压系统的液压压力表，液压压力表为电子式；所述计算器还连接驱动钻杆转动的发动机的发动机 ECU。
[0006]所述计算器为16位单片机。
[0007]还包括数据存储器，数据存储器连接所述计算器，计算器将接收到的数据以及计算得到的数据实时传输至数据存储器存储。
[0008]所述数据存储器为移动硬盘，通过USB接口与计算器连接。
[0009]所述计算器接收磁敏传感器传输的钻杆在垂直方向上的移动距离、转速传感器传输的钻杆转速、液压压力表传输的液压系统实时压力、发动机ECU传输的发动机实时额定转速。
[0010]所述计算器通过钻杆在垂直方向上的移动距离和自身计时算出钻杆在垂直方向上的下钻速度，并通过下钻速度和液压系统实时压力计算出钻头所受到的在垂直方向上的阻力；所述计算器还通过钻杆转速和发动机实时额定转速算出钻头所受到的侧向阻力。
[0011]所述计算器将下钻速度、液压系统实时压力、垂直方向上的阻力、钻杆转速、发动机实时额定转速、侧向阻力实时传输至显示屏显示。
[0012]本发明的有益效果在于:①精度高，用磁栅尺和磁敏传感器来进行主要测量，在很大程度上避免了液压压力表可能导致的误差；?成本低，无论是硬件成本，还是人力成本，甚至时间成本，相对于现有技术都可以大幅降低，避免了提高单一硬件精度所必然带来的高成本；③操作容易，操作人员从显示屏上即可看到较为全面的数据，并且还包括计算出的阻力数据，而不用多方读数并实时计算，对于地质的判断也有更多参考数据；④企业接受度高，整套系统的不复杂，而对于企业而言最麻烦的计算已整合在计算器中自动进行。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的连接示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0015]如图1所示的一种旋挖钻机高精度实时测量系统，包括磁敏传感器、转速传感器、计算器、显示屏；所述磁敏传感器、转速传感器、显示屏各自连接至计算器，计算器为单片机；所述磁敏传感器安装在钻杆一侧，在钻杆上对应磁敏传感器的条形位置上设置有磁栅尺，所述转速传感器设置在钻杆的主动力轴上；所述计算器还连接驱动钻杆下钻的液压系统的液压压力表，液压压力表为电子式；所述计算器还连接驱动钻杆转动的发动机的发动机 ECU。
[0016]为保证足够低的成本，同时又能兼顾计算性能有保障，所述计算器为16位单片机。
[0017]为便于对各种地质情况进行后期分析，以指导后续操作的准确程度，也为了方便进一步的改善，本发明还包括数据存储器，数据存储器连接所述计算器，计算器将接收到的数据以及计算得到的数据实时传输至数据存储器存储。
[0018]显然，在长期运行过程中，产生的数据量可能非常大，硬件上则可能需要专门设置服务器，而在施工场地设置服务器实在比较强人所难，因此为了使用更方便，所述数据存储器为移动硬盘，通过USB接口与计算器连接，企业只需定期更换移动硬盘，并通过移动硬盘将数据转存至固定地点(如办公室)的电脑上即可。
[0019]所述计算器接收磁敏传感器传输的钻杆在垂直方向上的移动距离、转速传感器传输的钻杆转速、液压压力表传输的液压系统实时压力、发动机ECU传输的发动机实时额定转速。
[0020]所述计算器通过钻杆在垂直方向上的移动距离和自身计时算出钻杆在垂直方向上的下钻速度，并通过下钻速度和液压系统实时压力计算出钻头所受到的在垂直方向上的阻力；所述计算器还通过钻杆转速和发动机实时额定转速算出钻头所受到的侧向阻力。
[0021]所述计算器将下钻速度、液压系统实时压力、垂直方向上的阻力、钻杆转速、发动机实时额定转速、侧向阻力实时传输至显示屏显示。
【主权项】
1.一种旋挖钻机高精度实时测量系统，包括磁敏传感器、转速传感器、计算器、显示屏，其特征在于:所述磁敏传感器、转速传感器、显示屏各自连接至计算器，计算器为单片机；所述磁敏传感器安装在钻杆一侧，在钻杆上对应磁敏传感器的条形位置上设置有磁栅尺，所述转速传感器设置在钻杆的主动力轴上；所述计算器还连接驱动钻杆下钻的液压系统的液压压力表，液压压力表为电子式；所述计算器还连接驱动钻杆转动的发动机的发动机ECU。
2.如权利要求1所述的旋挖钻机高精度实时测量系统，其特征在于:所述计算器为16位单片机。
3.如权利要求1所述的旋挖钻机高精度实时测量系统，其特征在于:还包括数据存储器，数据存储器连接所述计算器，计算器将接收到的数据以及计算得到的数据实时传输至数据存储器存储。
4.如权利要求3所述的旋挖钻机高精度实时测量系统，其特征在于:所述数据存储器为移动硬盘，通过USB接口与计算器连接。
5.如权利要求1所述的旋挖钻机高精度实时测量系统，其特征在于:所述计算器接收磁敏传感器传输的钻杆在垂直方向上的移动距离、转速传感器传输的钻杆转速、液压压力表传输的液压系统实时压力、发动机ECU传输的发动机实时额定转速。
6.如权利要求5所述的旋挖钻机高精度实时测量系统，其特征在于:所述计算器通过钻杆在垂直方向上的移动距离和自身计时算出钻杆在垂直方向上的下钻速度，并通过下钻速度和液压系统实时压力计算出钻头所受到的在垂直方向上的阻力；所述计算器还通过钻杆转速和发动机实时额定转速算出钻头所受到的侧向阻力。
7.如权利要求1和6所述的旋挖钻机高精度实时测量系统，其特征在于:所述计算器将下钻速度、液压系统实时压力、垂直方向上的阻力、钻杆转速、发动机实时额定转速、侧向阻力实时传输至显示屏显示。
【专利摘要】本发明提供了一种旋挖钻机高精度实时测量系统，包括磁敏传感器、转速传感器、计算器、显示屏；所述磁敏传感器、转速传感器、显示屏各自连接至计算器，计算器为单片机；所述磁敏传感器安装在钻杆一侧，在钻杆上对应磁敏传感器的条形位置上设置有磁栅尺，所述转速传感器设置在钻杆的主动力轴上；所述计算器还连接驱动钻杆下钻的液压系统的液压压力表，液压压力表为电子式；所述计算器还连接驱动钻杆转动的发动机的发动机ECU。本发明成本低、操作难度低、精度高、企业接受度高。
【IPC分类】E21B44-00
【公开号】CN104533384
【申请号】CN201410799694
【发明人】甘剑波, 李炜东, 令狐克鼎, 文小刚
【申请人】遵义宏建机电设备有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月19日