一种超声波探头校验装置的制作方法

本实用新型涉及测井超声测距领域，尤其涉及一种超声波探头校验装置。

背景技术：

现有的密度仪器机械臂测井径响应速度慢，带腿仪器容易遇卡，增加施工风险。超声波测距仪器解决了以上问题，由于超声波探头的特殊性也需要解决以下几个问题。

1、超声波探头每次下井或长距离运输颠簸后，会造成超声波探头内陷。

2、超声波测距的原理是通过计算超声波到达反射面的时间和速度而计算出距离，由于超声波探头内陷会造成测出的距离误差，因此需要对探头内陷导致的延时进行校正。

技术实现要素：

本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种超声波探头校验装置，其可以对超声波测距仪器探头进行测前校验；由于超声波测距仪器探头的特殊性，每次施工前需要对超声波探头内陷导致的延时进行校验，以保证仪器测量的准确性；底部弧面和帮扎带保证了校验装置和仪器的紧密贴合，在使用过程中方便快捷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括校验装置本体及与之配套使用的标准块。

所述标准块由宽部和窄部两部分组成。

所述校验装置上开设有一通孔，该通孔由泥浆凹槽及位于泥浆凹槽下方的校验舱构成；所述泥浆凹槽的宽度大于校验舱的宽度。所述泥浆凹槽与校验舱相连通。

所述校验舱呈上宽下窄状，所述标准块的宽部的宽度小于所述校验舱的宽部的宽度、大于校验舱窄部的宽度；所述标准块的窄部的宽度小于校验舱窄部的宽度；所述标准块在校验测量时放置于校验舱内。

所述校验装置本体两侧设置有绑扎带；所述绑扎带上设置有用于固定扎紧的魔术贴；所述校验装置本体在使用时通过绑扎带固定于超声测距仪上、超声测距仪的超声探头放置于校验舱下方。

作为本实用新型的一种优选方案，所述标准块为一阶梯状圆台实心结构，所述校验舱为一上宽下窄的阶梯圆台状通孔。

作为本实用新型的另一种优选方案， 所述校验装置本体采用塑料材质。

作为本实用新型的另一种优选方案， 所述标准块采用钢材质。

作为本实用新型的另一种优选方案， 所述校验舱内装有水或其他液体。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述泥浆凹槽的体积大于所述标准块的体积。这样，当标准块放置于泥浆凹槽内时，校验舱内的水或液体不会溢出校验装置。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述校验舱的通孔底部设置有用于密封液体的密封圈。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述绑扎带为弹性带。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述校验装置本体底部呈内凹的弧形。

作为本实用新型的另一种优选方案，使用时，超声传感器探头放置于校验装置底部的通孔内，以密封圈密封间隙；所述标准块以宽部在下方式放置于校验舱内，超声传感器发射超声测距信号，超声测距仪记录反射时间；再将所述标准块以窄部在下方式放置于校验舱内，超声传感器发射超声测距信号，超声测距仪再次记录反射时间；两次反射时间之差为延时时间。

与现有技术相比本实用新型有益效果。

本实用新型针对使用超声波测距的测井装备，校验过程方便快捷，实用性强；标准块实现了两个距离的反射面分两次放置在校验舱内，校验精度高；校验舱底部密封圈，底部内凹弧形配合绑扎带可以和测距仪器紧密贴合，防止液体流失；超声波探头校验装置体积小、重量轻、携带方便，可广泛应用于海内外基地及施工现场。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型校验装置本体结构示意图。

图2是本实用新型校验装置与标准块配合示意图。

图3是本实用新型标准块宽部向下放置于校验舱示意图。

图4是本实用新型标准块窄部向下放置于校验舱示意图。

图5-6是本实用新型校验装置与超声测距仪连接示意图。

图中，1为校验舱、2为泥浆凹槽、3为校验装置本体、4为绑扎带、5为标准块。

具体实施方式

如图1-6所示，本实用新型包括校验装置本体3及与之配套使用的标准块5；所述标准块5由宽部和窄部两部分组成；所述校验装置上开设有一通孔，该通孔由相互连通的泥浆凹槽2及位于泥浆凹槽2下方的校验舱1构成；所述泥浆凹槽2的宽度大于校验舱1的宽度；所述校验舱1呈上宽下窄状，所述标准块5的宽部的宽度小于所述校验舱1的宽部的宽度、大于校验舱1窄部的宽度；所述标准块5的窄部的宽度小于校验舱1窄部的宽度；所述标准块5在校验测量时放置于校验舱1内；所述校验装置本体3两侧设置有绑扎带4；所述绑扎带4上设置有用于固定扎紧的魔术贴；所述校验装置本体3在使用时通过绑扎带4固定于超声测距仪上、超声测距仪的超声探头放置于校验舱1下方。

优选地，所述标准块5为一阶梯状圆台实心结构，所述校验舱1为一上宽下窄的阶梯圆台状通孔。

优选地，所述校验装置本体3采用塑料材质。

优选地，所述标准块5采用钢材质。

优选地，作为本实用新型的另一种优选方案， 所述校验舱1内装有水或其他液体。

优选地，作为本实用新型的另一种优选方案，所述泥浆凹槽2的体积大于所述标准块5的体积。这样，当标准块5放置于泥浆凹槽2内时，校验舱1内的水或液体不会溢出校验装置。

优选地，所述校验舱1的通孔底部设置有用于密封液体的密封圈。

优选地，所述绑扎带4为弹性带。

优选地，作为本实用新型的另一种优选方案，所述校验装置本体3底部呈内凹的弧形。

优选地，使用时，超声传感器探头放置于校验装置底部的通孔内，以密封圈密封间隙；所述标准块5以宽部在下（窄部朝上，此时宽部位于校验舱1宽部内，窄部位于校验舱1外）方式放置于校验舱1内，超声传感器发射超声测距信号，超声测距仪记录反射时间；再将所述标准块5以窄部在下（宽部朝上，此时窄部位于校验舱1窄部内）方式放置于校验舱1内，超声传感器发射超声测距信号，超声测距仪再次记录反射时间；两次反射时间之差为延时时间。

提供一个实施例如下。

超声探头校验装置是超声波井径测量仪器的配套设备，将标准块5窄部记为标准块5a面、标准块5宽部记为标准块5b面；校验舱1宽部记为b，校验舱1窄部记为a；则。

本装置校验舱1对准超声波探头位置固定好，校验舱1注水，分别将标准块5a面(1in)和b面(2in)放入校验舱1a（1in）和校验舱1b（2in），超声波探头分别向两个距离为1in和2in的标准块5反射面发射超声波信号，可计算出超声波到达两个反射面的时间T₁和T₂。具体地，有先后顺序，所述标准块5以宽部向下方式放置于校验舱1内，超声传感器发射超声测距信号，超声测距仪记录反射时间T₂；再将所述标准块5以窄部向下方式放置于校验舱1内，超声传感器发射超声测距信号，超声测距仪再次记录反射时间T₁；根据公式1和公式2可计算出超声波传播速度V（因为实际工作中，为钻井液和水的混合液，不同液体反射率不定，所以速度有差别；）和探头内陷距离X，再由公式3可计算出声波探头内陷导致的延时T₃。

2*(L1+X)/V= T₁ 公式1。

其中，L1为超声探头到标准块5窄部（a面）的距离，设为1 in，X为超声波探头内陷的距离，V为超声波的传播速度，T₁为超声波到达标准块5a面后回来的时间；（超声探头发射并接收反射超声，测距仪自动计算出时间T₁）。

2*(L2+X)/V= T₂ 公式2。

其中，L2为超声探头到标准块5b面（宽部）的距离，设为2in，X为超声波探头内陷的距离，V为超声波的传播速度。T₂为超声波到达标准块5b面后反射回来的时间（超声探头发射并接收反射超声，测距仪自动计算出时间T₂）。

X/V=T₃ 公式3。

其中，其中X为超声波探头内陷的距离(通过公式1、公式2算出)；V为超声波的传播速度(通过公式1、公式2算出)，T₃为声波探头内陷导致的延时。

校验装置主体与超声探头处紧密贴合。

标准块5a面(1in)放入校验舱1a（1in）实现超声波1in测距的反射面。

标准块5b面(2in)放入校验舱1b（2in）实现超声波2in测距的反射面。

校验舱1b（2in）的作用是固定标准块5b面(2in)。

校验舱1a（1in）的作用是固定标准块5a面(1in)。

绑扎带4的作用是将校验装置主体牢固的固定在超声波探头位置。

泥浆凹槽2的作用是防止校验装置工作时液体外溢。

底部弧面的作用是和仪器紧密贴合，保证校验的准确度。

校验舱1底部密封圈的作用是防止液体流失。

工作过程。

首先将校验装置主体与仪器超声波探头位置紧密贴合，再将绑扎带4与仪器固定好，校验舱1b（2in）和校验舱1a（1in）注水（为模拟实际工作中校验装置内存有钻井液等混合液体的情况），将标准块5a面(1in)放入校验舱1a（1in），仪器供电发射超声波，记录超声波到达反射面后返回的时间T₁，再将标准块5b面(2in)放入校验舱1b（2in），仪器供电发射超声波，记录超声波到达反射面的时间T₂；根据公式1、公式2、公式3计算出由超声波探头内陷导致的延时T₃，将延时T₃输入测井用软件，完成超声波探头校验。注水的目的在于实际应用中，用于测井，校验舱1及泥浆凹槽2内存有钻井液等混合液。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。