姿態(tài)測量儀實現(xiàn)了電子化和智能化，鉆機測向性能穩(wěn)定、可靠。
[0035] 7、所采用的鉆機姿態(tài)測量儀不僅能對鉆機的真方位角進行準(zhǔn)確測量，并且能對鉆 機的俯仰角進行準(zhǔn)確測量，從而對鉆機姿態(tài)進行準(zhǔn)確測量。
[0036] 8、所采用的鉆機鉆孔方位調(diào)節(jié)方法步驟簡單、設(shè)計合理、實現(xiàn)方便且使用效果好、 能對鉆機進行準(zhǔn)確定向，先通過尋北儀進行尋北并確定靜態(tài)下姿態(tài)儀與真北方向的夾角， 再通過三軸MEMS加速度計和三軸MEMS陀螺儀完成動態(tài)下的姿態(tài)解算，由靜態(tài)時姿態(tài)儀與 真北方向的方位角和動態(tài)下的姿態(tài)解算，確定鉆機的方位。實際使用時，首先在靜止?fàn)顟B(tài) 下，由尋北儀進行尋北，用以確定姿態(tài)儀與真北方向的夾角；尋北完成后，保持尋北儀原地 不動，并設(shè)計鉆機目標(biāo)真方位角，隨后移動方位調(diào)節(jié)儀到鉆機的基準(zhǔn)上，若此時方位調(diào)節(jié)儀 上顯示的鉆機真方位角與目標(biāo)真方位角相同，則認為鉆機方位與指定的方位一致；否則，將 方位調(diào)節(jié)儀移回尋北儀的基準(zhǔn)上并復(fù)位，并相應(yīng)調(diào)節(jié)鉆機的方位后，再將方位調(diào)節(jié)儀移到 鉆機的基準(zhǔn)上，如此反復(fù)移動方位調(diào)節(jié)儀，直到方位調(diào)節(jié)儀移到鉆機后顯示的鉆機真方位 角與目標(biāo)真方位角相同。
[0037] 9、使用效果好且實用價值高，主要應(yīng)用在航空、航天、航海的導(dǎo)航定位方面的慣性 技術(shù)在井下定向作業(yè)中，結(jié)合了動力調(diào)諧陀螺儀、MEMS陀螺儀和MEMS加速度計的技術(shù)，定 向準(zhǔn)確度高，操作簡便，易執(zhí)行，大大提高了采煤效率，讓采煤工作得以安全、快速地進行。 本發(fā)明所采用的鉆機姿態(tài)測量儀體積小、操作簡單且準(zhǔn)確度較高，安全穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣 泛，具有很好的市場前景，也可用于其它工程施工過程中需進行定向的領(lǐng)域，尤其在煤礦開 采時井下鉆機姿態(tài)測量中推廣應(yīng)用前景廣泛。
[0038] 綜上所述，本發(fā)明設(shè)計合理、使用操作簡便且實現(xiàn)方便、使用效果好，能對鉆機鉆 孔方位進行準(zhǔn)確測量，對鉆機進行定向，并且定向準(zhǔn)確度高。
[0039] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明所采用鉆機姿態(tài)測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 圖2為本發(fā)明所采用尋北儀的電路原理框圖。
[0042] 圖3為本發(fā)明所采用方位調(diào)節(jié)儀的電路原理框圖。
[0043] 圖4為本發(fā)明所采用鉆機鉆進方向調(diào)節(jié)方法的流程框圖。
[0044] 附圖標(biāo)記說明：
[0045] 1一尋北儀； 1-1一動力調(diào)諧陀螺儀；
[0046] 1-2-第一MEMS加速度計；1-3-第一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；
[0047]1-4-第一數(shù)據(jù)處理器； 1-5-煒度調(diào)節(jié)按鈕； 1-6-液晶顯示屏；
[0048]1-7一第一供電電源； 1-8-第一開關(guān)； 1-9一第一充電口；
[0049] 1-1〇-第一外殼；丨-n一基準(zhǔn)平臺；卜12一提手；
[0050] 2-方位調(diào)節(jié)儀； 2-1-MEMS陀螺儀；
[0051] 2-2-第二MEMS加速度計；2-3-第二模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；
[0052] 2-4-第二數(shù)據(jù)處理器； 2-5-控制按鍵； 2_6-LED顯示屏；
[0053] 2-7一第二供電電源； 2-8-第二開關(guān)； 2-9-第二充電口；
[0054] 2~10一第二外殼； 3-防護蓋。
【具體實施方式】
[0055] 如圖1所示的一種鉆機姿態(tài)測量儀，包括尋北儀1和對尋北儀1與待測鉆機之間 的水平夾角進行測量的方位調(diào)節(jié)儀2。所述方位調(diào)節(jié)儀2平放于尋北儀1的第一外殼1-10 上，所述第一外殼1-10呈水平布設(shè)且其上部設(shè)置有基準(zhǔn)平臺1-11，所述基準(zhǔn)平臺1-11的上 表面呈水平布設(shè)且其為尋北儀1和方位調(diào)節(jié)儀2的基準(zhǔn)面。所述方位調(diào)節(jié)儀2平放于所述 基準(zhǔn)面上，且方位調(diào)節(jié)儀2位于基準(zhǔn)平臺1-11的正上方。結(jié)合圖3,所述方位調(diào)節(jié)儀2包括 第二外殼2-10和布設(shè)在第二外殼2-10內(nèi)的第二電子線路板，所述第二電子線路板上設(shè)置 有第二數(shù)據(jù)處理器2-4、三軸陀螺儀、第二三軸加速度計以及分別與第二數(shù)據(jù)處理器2-4相 接的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2-3和第二供電電源2-7,所述三軸陀螺儀和所述第二三軸加速度 計均與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2-3相接，所述第二外殼2-10的外側(cè)壁上裝有與第二數(shù)據(jù)處理器 2-4相接的第二參數(shù)設(shè)置單元。
[0056] 本實施例中，所述三軸陀螺儀為MEMS陀螺儀2-1，所述第二三軸加速度計為第二 MEMS加速度計2-2。所述第二外殼2-10的外側(cè)壁上裝有與第二數(shù)據(jù)處理器2-4相接的第 二顯示單元。
[0057] 實際使用時，所述三軸陀螺儀也可以采用其它類型的陀螺儀，且所述第二三軸加 速度計也可以采用其它類型的三軸加速度計。
[0058] 所述基準(zhǔn)平臺1-11呈水平布設(shè)且其為圓形平臺、圓環(huán)形平臺、長方形平臺或正多 邊形平臺。本實施例中，所述基準(zhǔn)平臺1-11為長方形平臺。
[0059] 如圖2所示，所述尋北儀1包括布設(shè)在第一外殼1-10內(nèi)的第一電子線路板，所述 第一電子線路板上設(shè)置有第一數(shù)據(jù)處理器1-4、動力調(diào)諧陀螺儀1-1、第一MEMS加速度計 1-2以及分別與第一數(shù)據(jù)處理器1-4相接的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路1-3和第一供電電源1-7,所 述動力調(diào)諧陀螺儀1-1和第一MEMS加速度計1-2均與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路1-3相接，所述第 一外殼1-10的外側(cè)壁上裝有與第一數(shù)據(jù)處理器1-4相接的第一顯示單元，且第一外殼1-10 的外側(cè)壁上裝有用于輸入當(dāng)?shù)責(zé)樁戎档牡谝粎?shù)設(shè)置單元，所述第一參數(shù)設(shè)置單元與第一 數(shù)據(jù)處理器1-4相接。
[0060] 本實施例中，所述第二顯示單元為LED顯示屏2-6。所述第一顯示單元為液晶顯示 屏1-6。實際使用時，所述第二顯示單元和第一顯示單元也可以采用其它類型的顯示器。
[0061] 本實施例中，所述第一外殼卜1〇和第二外殼2-10均為立方體外殼，并且第一外殼 1- 10上設(shè)置有提手1-12。
[0062] 實際加工時，可根據(jù)具體需要，對第一外殼1-10和第二外殼2-10的形狀進行相應(yīng) 調(diào)整。
[0063] 本實施例中，所述第二外殼2-10的外側(cè)壁上還裝有第二充電口2-9和第二開關(guān) 2- 8,所述第二充電口 2-9和第二開關(guān)2-8均與第二供電電源2-7相接。所述第一外殼1-10 的外側(cè)壁上還裝有第一充電口 1-9和第一開關(guān)1-8,所述第一充電口 1-9和第一開關(guān)1-8均 與第一供電電源1-7相接；所述第一充電口 1-9和第二充電口 2-9上均設(shè)置有防護蓋3。
[0064] 實際使用時，所述尋北儀1和方位調(diào)節(jié)儀2的基準(zhǔn)面相同，并且第二外殼2-10的 底面與基準(zhǔn)平臺1-11的上表面緊貼。
[0065] 本實施例中，所述尋北儀1與待測鉆機之間的水平夾角為尋北儀1的基準(zhǔn)邊與待 測鉆機的基準(zhǔn)線之間的水平夾角，所述待測鉆機的基準(zhǔn)線為所述待測鉆機鉆孔方向的基準(zhǔn) 線。所述尋北儀1的基準(zhǔn)邊為所述基準(zhǔn)面的中心線。并且，待測鉆機的基準(zhǔn)線為其鉆桿的 中心軸線。
[0066] 實際使用過程中，所述尋北儀1為一種測量其基準(zhǔn)邊與地理真北方向之間的水平 夾角的儀器，因而尋北儀1的真方位角為其基準(zhǔn)邊與地理真北方向之間的水平夾角。
[0067] 本實施例中，所述第一參數(shù)設(shè)置單元包括兩個煒度調(diào)節(jié)按鈕1-5,兩個所述煒度調(diào) 節(jié)按鈕1-5分別為對當(dāng)?shù)責(zé)樁戎颠M行增大調(diào)節(jié)的增大調(diào)節(jié)按鈕和對當(dāng)?shù)責(zé)樁戎颠M行減小 調(diào)節(jié)的減小調(diào)節(jié)按鈕。
[0068] 實際加工時，兩個煒度調(diào)節(jié)按鈕1-5、液晶顯示屏1-6和所述第一充電口 1-9均布 設(shè)在第一外殼1-10的右側(cè)壁上。所述第一充電口 1-9為充電插孔，給尋北儀1充電時，需 取下第一充電口 1-9上的防護蓋3并露出充電插孔。
[0069] 本實施例中，所述第二參數(shù)設(shè)置單元為控制按鍵2-5。并且，所述控制按鍵2-5的 數(shù)量為5個，5個所述控制按鍵2-5由左至右分別為左移鍵、右移鍵、上移鍵、下移鍵和設(shè)置 鍵（S卩SET鍵）。
[0070] 實際使用過程中，所述設(shè)置鍵用于進入和退出設(shè)定模式，進入設(shè)定模式后如果不 操作，將在約10秒后退出設(shè)定模式；在設(shè)定模式時，可設(shè)置快速恢復(fù)時的方位角度值，設(shè)置 完成后按此鍵用于退出設(shè)定模式，并同時存儲此次設(shè)定值，具體是對待測鉆機的目標(biāo)真方 位角進行設(shè)定。所述左移鍵和右移鍵分別用于光標(biāo)的向左和向右移動。所述上移鍵和 下移鍵分別用于增加與減小待測鉆機的目標(biāo)真方位角的設(shè)定值
[0071] 本實施例中，所述第二開關(guān)2-8和第二充電口2-9均布設(shè)在第二外殼2-10的右側(cè) 壁上，5個所述控制按鍵2-5和LED顯示屏2-6均布設(shè)在第二外殼2-10的上部。所述第二 充電口2-9為充電插孔，給方位調(diào)節(jié)儀2充電時，需取下第二充電口2-9上的防護蓋3并露 出充電插孔。
[0072] 如圖4所示的一種鉆機鉆孔方位的調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：
[0073] 步驟一、靜止尋北：通過尋北儀1測量真方位角，所測得的真方位角為尋北儀1的 真方位角。
[0074] 本實施例中，所述尋北儀1采用動力調(diào)諧陀螺儀1-1感受地球本身自西向東的自 轉(zhuǎn)，并對地球自轉(zhuǎn)角速度進行測量，具體是由動力