专利名称:罗盘照相装置的制作方法
本实用新型是地质勘探中非磁性钻孔弯曲度测量仪器用的方位测量并缩微照相装置。
在地质勘探中为了计算地下矿层厚度和指导钻孔定向钻进，必须对钻孔各个不同深度点所在的空间位置通过钻孔弯曲度测量仪在钻孔内逐一测定。目前对于非磁性矿区的钻孔方位角的测定均利用地磁场定向的原理，在仪器内设磁罗盘或电磁罗盘。其结构均为机械式支承。如我国上海地质仪器厂生产的大小口径的JX系列测斜仪和美国汉弗莱公司生产的小口径单点照相测斜仪均采用轴尖支承，以美国伊斯特曼公司生产的小口径多点照相测斜仪采用悬挂节支承。这些机械支承方式的罗盘装置，在仪器被送入钻孔内进行测量时，由于升降运动和冲击振动，经常使罗盘支承件与运动件之间发生撞击和机械磨损，甚至使支承的工作表面产生硬伤或裂纹，从而导致罗盘导向运动的摩擦力矩增大。虽然生产厂家在仪器中注油润滑和增加机械锁紧装置以求减缓支承结构的机械磨损，但此类仪器在使用一段时间后便很难维持其出厂时的精度。另外应用机械锁制方式读数测量的测斜仪，由于井中振动冲击往往会造成仪器出现较大的测量误差。
本实用新型的目的是提供一种液浮支承式罗盘，它的结构简单、抗震性强、测量精度高。并采用照相进行记录，以提高使用的可靠性和工作效率。
本实用新型以如下方式完成罗盘照相装置被装在带有微型胶卷捲片装置的钻孔弯曲度测量仪偏重框架的水平轴上，使该罗盘照相装置始终在重力作用下处于水平状态，镶有导向磁环的方位刻度盘被罗盘油浮起，并利用罗盘油的表面张力将其置于罗盘中 心位置，使其与承导件的罗盘外壳之间互不接触，仅以油膜润滑，导向磁环带动方位刻度盘在地磁场的作用下可在罗盘油中做寻找磁北方向的水平自由转动。最后方位刻度盘的0°线(即磁环的N极点)在地磁场的磁北方位上静止下来，此时罗盘上代表钻孔弯曲度测量仪倾斜方位指向的方位角分划线与方位刻度盘的0°线间的所夹角值即是钻孔该测点的方位角。与此同时，仪器上自动控制电路瞬间点燃微型灯泡，将方位角的相位缩微拍摄于胶卷之上，达到存储的目的。
罗盘照相装置的工作温度为＜60℃。
下面结合附图对本实用新型的具体结构做进一步的描述图1是本实用新型的主视图。
图2是本实用新型罗盘部分的俯视图。
参照图1图2罗盘部分由高磁能积材料制成的导向磁环4经校正固定镶嵌在以光学塑料制成的方位刻度盘5的边缘部分，胶结组成一体，浮在罗盘下壳体7内的罗盘油6中，罗盘油6具有比重大、粘度小、沸程高、凝固点低、润滑性及稳定性好的特点。罗盘油6的注入量为罗盘下壳体7容积的4／7～5／8。罗盘十字分划线上壳体11与罗盘下壳体7胶结密封，确保罗盘油6不会散失。罗盘十字分划线上壳体11上的分划线由方位角分划线15和顶角分划线16组成；照相部分 铜制的照相装置下壳体3和铝制的照相装置上壳体13由丝扣连结成一体，罗盘放入照相装置下壳体3内经校正定位由紧固螺圈12固定。照相装置下壳体3外侧装有180°×2导电滑环1，通过双相导线9与2.5V直流微型灯泡8连接构成电路。两侧装有右水平玛瑙轴承2和左水平玛瑙轴承10。照相装置上壳体13上方装有可调焦的缩微镜头14。该罗盘装置要求缩微镜头14、罗盘十字分划线上壳体11、方位刻度盘5、导向磁环4、微型灯泡8的中心线组装后要同心度高，方能保持高的测量精度。方位刻度盘5上下呈凹面状，中心开一孔用以排除振动造成罗盘油6中的气泡。
当罗盘照相装置装在钻孔弯曲度测量仪上时，方位角分划线15的指向始终与偏重框架的倾斜方位相吻合，在测量时即可从方位刻度盘5上显示出方位角分划线15所指向的测量仪倾斜方位的确切数值。仪器上自动控制电路及时将电流通过180°×2导电滑环1、导线9瞬间点燃微型灯泡8，此时缩微镜头14便可将罗盘方位刻度盘5和方位角分划线15的相对位置缩微拍摄在胶卷上。捲片机构在自动控制电路控制下将已曝光的胶卷部位拉入暗盒收储。
本实用新型的罗盘由于采用液浮做为支承方式使罗盘的运动件(镶有导向磁环的方位度盘)与承导件(罗盘壳体)互不接触，使罗盘支承的摩擦性质完全处于液体摩擦状态，由于仅仅是油膜分子的内摩擦，罗盘的磨损几乎为零，因此该罗盘的使用寿命较机械支承式罗盘明显提高。抗冲击抗震能力也相应提高。此外由于该罗盘采用比常用铁氧示磁材料磁能积高10倍的磁性材料做导向磁环，它的导向力矩明显增强，并由于具有对热和各种化学品及金属材料高度稳定性和良好的润滑性的罗盘油予以支承润滑，使该罗盘的测量精度较同尺寸的机械支承式罗盘高一倍。
该罗盘照相装置由于采用缩微照相做直读手段，使罗盘简化掉常规罗盘中机械锁制结构，消除了仪器读数误差，提高了仪器测量的可靠性，并也简化了罗盘的结构。
缩微照相可多点存储，使钻孔弯曲度测量仪从一次下井拍摄一点提高到一次下井拍摄多点，较大幅度地提高了测量仪器的工作效率。例如将该实用新型装置在KXX－1型小口径照相测斜仪上，利用钻杆下井测量500米深的钻孔较单点测斜仪提高工作效率6倍，测量1000米深的钻孔可提高工作效率10倍。
权利要求
1.一种利用地磁场做方位定向及缩微拍摄的罗盘照相装置。由罗盘部分和缩微照相部分组成，其特征在于罗盘采用密封液体支承方式，罗盘油6的浮力是导向磁环4和方位刻度盘5的唯一支承因素。
2.根据权利要求
1规定的罗盘照相装置，其特征在于罗盘油6采用比重大，粘度小，沸程高，凝固点低、具有良好稳定性和润滑性的油系。
3.根据权利要求
1规定的罗盘照相装置，其特征在于导向磁环采用特定的高磁能积磁性材料制成。
4.根据权利要求
1规定的罗盘照相装置，其特征在于方位刻度盘5中心开一孔，上下呈凹面状，边缘镶有导向磁环。
5.根据权利要求
1规定的罗盘照相装置，其特征在于采用缩微镜头14与光学塑料制造的罗盘及微型灯泡8构成一固定封闭光路。
专利摘要
本实用新型是地质勘探中非磁性钻孔弯曲度测量仪上方位测量并缩微照相装置。罗盘部分改变传统的机械支承方式采用液浮支承方式，并以高磁能积磁环做导向元件。测量记录采用缩微照相，多点存储，因而该装置具有测量精度高、结构简单、抗震性好和使用寿命长等特点。将它装置在测斜仪上应用钻杆方式下井测量，其工作效率较目前同类测斜仪提高5～10倍。
文档编号G01C17/00GK86209574SQ86209574
公开日1987年9月16日 申请日期1986年11月29日
发明者初光棣 申请人:湖北省鄂东北地质大队导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan