【CN109779614A】一种三轴光纤陀螺测斜仪【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910169322.1
(22)申请日 2019.03.06
(71)申请人 北京华瑞九州能源科技有限公司
地址 101101 北京市通州区永顺镇杨庄村
委会西50米
(72)发明人 杨斌　张国芳　张传超　张艳宇　
张海华　霍华伟　鲍杰　
(74)专利代理机构 北京知呱呱知识产权代理有
限公司 11577
代理人 赵白　杨乐
(51)Int.Cl.
E21B 47/022(2012.01)
(54)发明名称
一种三轴光纤陀螺测斜仪
(57)摘要
本发明实施例公开了一种三轴光纤陀螺测
斜仪，所述测斜仪包括圆筒形的外管、设置在外
管内部的IMU短节和数据处理电路短节以及设置
在外管第一端上的旋转电机短节，IMU短节包括
IMU骨架，IMU骨架上依次设置有相互正交设置的
X轴光纤陀螺、Y轴光纤陀螺和Z轴光纤陀螺以及X
轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计，各部
分模块化设计，可拆卸式连接，具有较好的装配
工艺性，基于捷联惯导系统原理，采用三轴光纤
陀螺，尺寸小，精度高，不受铁磁物质的影响，克
服了套管井应用中在井口寻北和小尺寸井眼寻
北的局限性，特别适用于水平井及大斜度井的轨
迹测量与姿态描述，可实现全范围、全姿态的自
寻北和连续测量。

权利要求书1页 说明书5页 附图5页CN 109779614 A 2019.05.21
C N 109779614
A
权　利　要　求　书1/1页CN 109779614 A
1.一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述测斜仪包括圆筒形的外管、设置在外管内部的IMU短节和数据处理电路短节以及设置在外管第一端上的旋转电机短节，所述IMU短节包括IMU骨架，所述IMU骨架上依次设置有三组相互正交设置的X轴光纤陀螺、Y轴光纤陀螺和Z轴光纤陀螺以及三组相互正交设置的X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计，所述数据处理电路短节包括与IMU骨架可拆卸连接的电路骨架以及设置在电路骨架上的数据处理电路板，所述旋转电机短节与数据处理电路短节相邻设置，所述旋转电机短节包括可拆卸连接在外管第一端的电机接头以及设置在电机接头内部的步进电机，所述步进电机的电机轴连接有旋转接头，所述旋转接头与电路骨架可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述测斜仪还包括第一端接头和第二端接头，所述第一端接头连接在电机接头的外端，所述第二端接头连接在外管的靠近IMU短节的第二端上。

3.根据权利要求1所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述IMU骨架整体呈圆柱形，所述IMU骨架上依次设置有X轴加速度计安装腔位、Y轴加速度计安装腔位、Z轴加速度计安装腔位、X轴光纤陀螺安装腔位、Y轴光纤陀螺安装腔位和Z轴光纤陀螺安装腔位，所述Z轴光纤陀螺安装腔位与Y轴光纤陀螺安装腔位之间、Y轴光纤陀螺安装腔位与X轴光纤陀螺安装腔位之间以及X轴光纤陀螺安装腔位与Z轴加速度计安装腔位之间均设置有矩形腔，所述矩形腔内均设置有电路夹板，所述电路夹板上固定有光纤陀螺信号采集电路板。

4.根据权利要求1所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述IMU骨架与电路骨架之间连接有吸热件，所述吸热件内包含吸热剂。

5.根据权利要求2所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述第二端接头与IMU骨架之间设置有散热接头，所述散热接头内包含吸热剂，所述散热接头与IMU骨架通过螺钉连接，所述散热接头外部设置有轴承，所述轴承上设置有轴承套。

6.根据权利要求5所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述散热接头下部呈套筒形，所述第二端接头中心设置有通孔，所述第二端接头的通孔内涂抹有导热硅树脂，所述散热接头的套筒形下部伸入至通孔内与第二端接头配合。

7.根据权利要求1所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述旋转接头连接在电机接头的端部，所述旋转接头的下部呈套筒形，所述旋转接头的套筒形下部插入至电机接头内并与步进电机的电机轴套接，所述电机接头的前端设置有限位销，所述旋转接头的侧面设置有开槽，所述开槽内设置有限位开关。

8.根据权利要求3所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述Z轴加速度计安装腔位内设置有加表夹块，所述加表夹块与IMU骨架通过螺钉连接，所述加表夹块中心设置有圆孔，所述Z轴加速度计固定在加表夹块中心的圆孔处。

9.根据权利要求7所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述旋转接头外部通过螺钉连接有旋转套，所述旋转套包括对半分体设置的第一半体和第二半体。

10.根据权利要求2所述的一种三轴光纤陀螺测斜仪，其特征在于，所述第一端接头与步进电机之间设置有电机隔块。

2。