一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310017617.X

申请日:

2013.01.17

公开号:

CN103114845A

公开日:

2013.05.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 47/022申请日:20130117|||公开

IPC分类号:

E21B47/022(2012.01)I; E21B47/017(2012.01)I; G01C19/72

主分类号:

E21B47/022

申请人:

北京航空航天大学

发明人:

章博; 高爽; 林铁; 李立京; 张春熹; 许文渊

地址:

100191 北京市海淀区学院路37号

优先权:

专利代理机构:

北京永创新实专利事务所 11121

代理人:

李有浩

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内容摘要

本发明公开了一种用于石油测斜仪的光纤陀螺IMU骨架,该骨架在空间上呈圆筒与框架组合的结构布局,骨架上设置有X轴向腔体、Y轴向腔体、Z轴向腔体、电路板安装腔体、光源组件安装腔体、加表组件安装腔体和IMU坐标基准导出腔体,并在外部安装有磁屏蔽圆筒外套。本发明骨架一方面通过多个安装凸台之间的正交来安装石油测斜仪上所需零件,减少了应用环境下的热影响;另一方面通过IMU基准坐标系来布局骨架,保证了石油测斜仪上所需零件的正交安装之间的坐标关系。本发明设计的骨架在用于石油测斜仪时,具有重量轻、刚度大、环境适应性强,可实现IMU基准传递的特点。

权利要求书

权利要求书

一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于:该骨架包括有Z轴向腔体(1)、X轴向腔体(2)、Y轴向腔体(3)、电路板安装腔体(4)、光源组件安装腔体(5)、加表组件安装腔体(6)和IMU坐标基准导出腔体(7);
所述骨架在空间上呈圆筒与框架组合的结构布局,即Z轴向腔体(1)为圆筒形结构;X轴向腔体(2)为箱型框架结构;Y轴向腔体(3)为箱型框架结构;电路板安装腔体(4)为箱型框架结构;光源组件安装腔体(5)为箱型框架结构;加表组件安装腔体(6)为箱型框架结构;IMU坐标基准导出腔体(7)为圆筒形结构;
Z轴向腔体(1)的底部加工有第一安装凸台(11),所述第一安装凸台(11)上设有第一固定孔(12);
Z轴向腔体(1)的第一外筒安装面板(14)上设有第二固定孔(13)、第三固定孔(15)、光纤导引槽(16);所述光纤导引槽(16)的一端开口与腔体导通,所述光纤导引槽(16)的另一端开口与X轴向腔体(2)的第一走纤通道(23)连续;
X轴向腔体(2)上下为开放式的;X轴向腔体(2)的左侧板(2A)上设有矩形通孔(2C),左侧板(2A)的上端设有第一走纤通道(23),该第一走纤通道(23)与光纤导引槽(16)为连续结构;X轴向腔体(2)的右侧板(2B)的内侧壁上设有第二安装凸台(21),第二安装凸台(21)上开有第四固定孔(22);
Y轴向腔体(3)左右为开放式的;Y轴向腔体(3)的上侧板(3A)的内侧壁上设有第三安装凸台(31),第三安装凸台(31)上开有第五固定孔(32);Y轴向腔体(3)的下侧板(3B)的后部为第二外筒安装面板(36),上侧板(3A)的左端部设有凸棱(33),凸棱(33)与上侧板(3A)左端的端面之间留有间隙,该间隙用于第一尾纤通过,形成第二走纤通道(34);第二走纤通道(34)与第一走纤通道(23)连续;
电路板安装腔体(4)上下为开放式的;电路板安装腔体(4)的左面为左侧板(4A)、电路板安装腔体(4)的右面为右侧板(4B);
电路板安装腔体(4)内设有第四安装凸台(41),所述第四安装凸台(41)上开有第七固定孔(42);
电路板安装腔体(4)的上边与光源组件安装腔体(5)的上边连续处设有第五安装凸台(43),所述第五安装凸台(43)上开有第八固定孔(44);
电路板安装腔体(4)的下边与光源组件安装腔体(5)的下边连续处设有第六安装凸台(43A),所述第六安装凸台(43A)上开有第九固定孔(44A);
光源组件安装腔体(5)上下为开放式的;光源组件安装腔体(5)的左面为左侧板(5A)、光源组件安装腔体(5)的右面为右侧板(5B);右侧板(5B)上设有过线孔(55)和压线孔(56),过线孔(55)和压线孔(56)用于布放和固定电信号引线;
光源组件安装腔体(5)内设有第七安装凸台(51),所述第七安装凸台(51)上开有第十固定孔(52);
在光源组件安装腔体(5)的左侧板(5A)的侧部加工了第四凸棱(45),第三凸棱(45)与电路板安装腔体(4)的上板面构成了第三走纤通道(46),该第三走纤通道(46)与第二走纤通道(34)接续;
加表组件安装腔体(6)下方为开放式的;加表组件安装腔体(6)上设有上侧板(6D)、左侧板(6A)、右侧板(6B)、前侧板(6C);上侧板(6D)上开有第十二固定孔(65),上侧板(6D)的内壁上设有第九安装凸台(64);左侧板(6A)上设有走线孔(63A);右侧板(6B)上设有走线孔(63)和通孔,右侧板(6B)的内壁上设有第八安装凸台(61),第八安装凸台(61)上设有第十一固定孔(62);前侧板(6C)的下端端部为圆弧形;
IMU坐标基准导出腔体(7)的定位底面板(72)的中心有过线孔(75),第四外筒安装面板(71)与磁屏蔽圆筒外套的另一端固定连接;IMU坐标基准导出腔体(7)的定位圆周体上设有定位键槽(73)、第十三固定孔(74);通过第十三固定孔(74)实现IMU骨架与石油测斜仪其它组件端头的连接固定。
根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于:所述光纤导引槽(16)沿着Z轴向腔体(1)的外筒弧形且轴向开槽。
根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于:Z轴向腔体(1)上的安装凸台、X轴向腔体(2)上的安装凸台和Y轴向腔体(3)上的安装凸台在空间上成正交布置,满足IMU坐标O‑XYZ系的设置。
根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于:第一安装凸台(11)、第二安装凸台(21)、第三安装凸台(31)、第八安装凸台(61)之间的相互垂直,保证了敏感环和加表组件安装时具有确定的正交直角坐标关系,并且,通过IMU坐标基准导出腔体(7)实现IMU组件坐标基准的导出。
根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于:IMU坐标基准导出腔体(7)上设置的定位键槽(73)实现了石油测斜仪沿IMU基准坐标系的坐标传递。

说明书

一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架
技术领域
本发明涉及一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,该骨架决定了安装在其上的零件的坐标关系。
背景技术
测斜仪是油井井眼轨迹的主要测量工具,传统的测斜仪主要采用机械陀螺作为角速度传感器测量井斜及方位角、采用加速度计(即加表组件)采集相对惯性空间的信息。随着技术的进步,光纤陀螺型石油测斜仪的研制和应用日益广泛。光纤陀螺技术应用于石油测斜领域,需要重点解决的问题是:
(1)尺寸限制。测斜仪通常为筒形结构,光纤陀螺(即敏感环组件)和加表组件在测斜仪内部的布局既要保证与IMU基准坐标系O‑XYZ正交的一致,又要适应测斜仪轴向/径向尺寸比极大的结构特点。
(2)复杂的强磁场应用环境。井下作业的地磁环境复杂,测斜仪必须有相应的抗地磁干扰措施。
(3)长时间高温工作。测斜仪在井下工作时的温度相对较高,测试时间长,要保证IMU单元具有较好的温度适应性,结构设计必须要有与之适应的措施。
(4)坐标基准传递。特殊的应用环境决定了测斜仪必须采用多层嵌套和分段连接的内部结构,做为核心器件的IMU单元,其坐标基准必须能从测斜仪的内层有效传递到仪器的外部。
光纤陀螺技术在油井测斜领域的应用,必须考虑上述行业背景和行业应用的特殊性。石油测斜仪用光纤陀螺IMU骨架的结构设计应兼顾IMU单元的技术要求和测斜仪的特点。IMU,Inertial measurement unit,惯性测量单元。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于石油测斜仪的光纤陀螺IMU骨架。该骨架采用一体成型技术制造,空间呈筒形与框架组合的结构布局,这样的结构布局有利于实现石油测斜仪用IMU骨架的组件化、模块化设计。本发明设计的骨架重量轻、强度高、易于加工和零件装配,能满足井下应用的温度适应性要求。结合安装在外部的磁屏蔽圆筒外套,对井下的复杂地磁条件具有较强的环境适应性。
本发明光纤陀螺IMU骨架的优点在于:
①空间呈筒形与框架组合的结构布局,这样的结构布局有利于实现石油测斜仪用IMU的组件化、模块化设计;且重量轻、强度高、易于加工。
②在筒形与框架外部安装磁屏蔽圆筒外套(坡莫合金材料),提高了光纤陀螺IMU骨架在井下复杂地磁环境的环境适应性。
③骨架采用一体化加工成型,便于零件装配,这里的零件是指构成IMU单元所必须的器件,可以是光纤陀螺、加表、电路板、光源组件等。
④骨架坐标保持与IMU坐标系相同便于敏感环、加表组件沿坐标轴的安装,提高了测量精度,同时也使得骨架便于工业化加工生产。
⑤骨架采用空间呈筒形与框架组合的结构布局,以及在骨架的两端与测斜仪其它部件固定连接的结构。在各个腔体的上通过加工有安装功能的凸台结构,使得IMU单元所需零件装配简单,各零件相互之间的传热通道保持最小,这有利于IMU单元的热均衡。
⑥骨架外部安装的磁屏蔽圆筒外套可以加工为一体件,也可以加工为分段件进行套接在骨架上,在抗磁扰方面上具有结构简单、加工方便、便于装配的特点。
附图说明
图1是本发明光纤陀螺IMU骨架的正视面结构图。
图1A是图1的后视图。
图1B是图1的右视图。
图1C是图1的左视图。
图1D是图1的仰视图。
图1E是图1的俯视图。
图2是图1的俯视角度的结构图。
图2A是图1的仰视角度的结构图。
图2B是加表组件安装腔体部分的放大结构图。
图3是图1A的俯视角度的结构图。
图3A是图1A的仰视角度的结构图。

1.Z轴向腔体11.第一安装凸台12.第一固定孔13.第二固定孔14.第一外筒安装面板15.第三固定孔16.光纤导引槽2.X轴向腔体2A.左侧板2B.右侧板2C.矩形通孔21.第二安装凸台22.第四固定孔23.第一走纤通道3.Y轴向腔体3A.上侧板3B.下侧板3C.前侧板3D.后侧板31.第三安装凸台32.第五固定孔33.第一凸棱34.第二走纤通道35.第二外筒安装面板36.第六固定孔4.电路板安装腔体4A.左侧板4B.右侧板41.第四安装凸台42.第七固定孔

43.第五安装台44.第八固定孔43A.第六安装台44A.第九固定孔45.第二凸棱46.第三走纤通道5.光源组件安装腔体5A.左侧板5B.右侧板51.第七安装凸台52.第十固定孔53.第三凸棱54.第四走纤通道55.过线孔56.压线孔6.加表组件安装腔体6A.左侧板6B.右侧板6C.前侧板61.第八安装凸台62.第十一固定孔63.过线孔63A.过线孔64.第九安装凸台65.第十二固定孔66.第三外筒安装面板7.IMU坐标基准导出腔体71.第四外筒安装面板72.定位底面板73.定位键槽74.第十三固定孔75.过线孔 

具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1、图1A~图1E、图2、图2A、图2B、图3、图3A所示,本发明的一种用于石油测斜仪的光纤陀螺IMU骨架,该骨架包括有Z轴向腔体1、X轴向腔体2、Y轴向腔体3、电路板安装腔体4、光源组件安装腔体5、加表组件安装腔体6和IMU坐标基准导出腔体7;所述的七个腔体在空间上呈圆筒与框架组合的结构布局,这样的结构布局保证了石油测斜仪对IMU坐标基准传递的要求。
为了方便说明石油测斜仪所需零件安装在本发明骨架上的位置,将石油测斜仪所需零件进行了名称定义。如数据第一处理电路板、数据第二处理电路板、数据第三处理电路板、光源驱动电路板、加表处理电路板、X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计、X轴光纤陀螺敏感环、Y轴光纤陀螺敏感环和Z轴光纤陀螺敏感环。
本发明设计的骨架外面安装有磁屏蔽圆筒外套,利用磁屏蔽圆筒外套实现对磁的阻隔。
Z轴向腔体1内安装Z轴光纤陀螺敏感环;
X轴向腔体2内安装X轴光纤陀螺敏感环;
Y轴向腔体3内安装Y轴光纤陀螺敏感环;
电路板安装腔体4内安装有三块电路板;
光源组件安装腔体5内安装有光源组件及光源驱动电路板;
加表组件安装腔体6内安装有三个加速度计。
(一)Z轴向腔体1
参见图2、图2A、图3、图3A所示,Z轴向腔体1为圆筒形结构。
Z轴向腔体1的底部加工有第一安装凸台11,所述第一安装凸台11上设有第一固定孔12,通过所述第一固定孔12用于实现将Z轴光纤陀螺敏感环安装在Z轴向腔体1内。
Z轴向腔体1的第一外筒安装面板14上设有第二固定孔13、第三固定孔15、光纤导引槽16;所述光纤导引槽16的一端开口与腔体导通,所述光纤导引槽16的另一端开口与X轴向腔体2的第一走纤通道23连续;所述光纤导引槽16沿着Z轴向腔体1的外筒弧形且轴向开槽。
第二固定孔13为沿骨架的径向进行加工的孔,用于实现将IMU组件与石油测斜仪的其它部件进行连接固定。
第三固定孔15为沿骨架的径向进行加工的孔,用于固定磁屏蔽圆筒外套。
本发明设计的Z轴向腔体1通过在底部设置沿IMU坐标系O‑XYZ中Z轴方向的空间平面,即第一安装凸台11,并将Z轴光纤陀螺敏感环固定在其上,从而实现沿IMU基准坐标系的坐标传递。为了导出Z轴光纤陀螺敏感环的尾纤(即第一尾纤),通过光纤导引槽16实现将第一尾纤引出,且延续至X轴向腔体2的第一走纤通道23。
(二)X轴向腔体2
参见图2、图2A、图3、图3A所示,X轴向腔体2为一体化加工成型的箱型框架结构。
X轴向腔体2上下为开放式的;X轴向腔体2的左侧板2A上设有矩形通孔2C,左侧板2A的上端设有第一走纤通道23,该第一走纤通道23与光纤导引槽16为连续结构,用于实现将Z轴光纤陀螺敏感环的尾纤进行限位和导出;X轴向腔体2的右侧板2B的内侧壁上设有第二安装凸台21,第二安装凸台21上开有第四固定孔22。第二安装凸台21用于固定X轴光纤陀螺敏感环。
在本发明中,X轴向腔体2为沿IMU坐标O‑XYZ系的X向设置,故左侧板2A和右侧板2B沿骨架的轴向设置,保证了安装在X轴向腔体2内的X轴光纤陀螺敏感环的坐标传递。
(三)Y轴向腔体3
参见图2、图2A、图3、图3A所示,Y轴向腔体3为一体化加工成型的箱型框架结构。该箱型框架包括有上侧板3A、下侧板3B、前侧板3C和后侧板3D。
Y轴向腔体3左右为开放式的;Y轴向腔体3的上侧板3A的内侧壁上设有第三安装凸台31,第三安装凸台31上开有第五固定孔32。第三安装凸台31用于固定Y轴光纤陀螺敏感环。Y轴向腔体3的下侧板3B的后部为第二外筒安装面板36(做为磁屏蔽套筒的定位面),第二外筒安装面板36用于与磁屏蔽圆筒外套通过螺钉固定。上侧板3A的左端部设有凸棱33,凸棱33与上侧板3A左端的端面之间留有间隙,该间隙用于第一尾纤通过,形成第二走纤通道34。第二走纤通道34与第一走纤通道23接续或称为通道的连续。
在本发明中,Y轴向腔体3为沿IMU坐标O‑XYZ系的Y向设置,故上侧板3A和下侧板3B沿骨架的径向设置,保证了安装在Y轴向腔体3内的Y轴光纤陀螺敏感环的坐标传递。
在本发明中,Z轴向腔体1、X轴向腔体2和Y轴向腔体3中设计的安装凸台(11、21、31)在空间上成正交布置,即满足IMU坐标O‑XYZ系(三轴坐标系)的设置,从而保证了安装在各个腔体(1、2、3)内的光纤陀螺敏感环之间的正交直角坐标系关系。
在本发明中,Z轴向腔体1中安装的Z轴向光纤陀螺敏感环的尾纤、X轴向腔体2中安装的X轴向光纤陀螺敏感环的尾纤和Y轴向腔体3中安装的Y轴向光纤陀螺敏感环的尾纤以连续的走纤通道进行光纤布局。
(四)电路板安装腔体4
参见图2、图2A、图3、图3A所示,电路板安装腔体4为一体化加工成型的箱型框架结构。
电路板安装腔体4上下为开放式的;电路板安装腔体4的左面为左侧板4A、电路板安装腔体4的右面为右侧板4B。
电路板安装腔体4内设有第四安装凸台41,所述第四安装凸台41上开有第七固定孔42;该第四安装凸台41用于起支撑数据第一处理电路板,且通过在第七固定孔42内放置螺钉将数据第一处理电路板固定于电路板安装腔体4内。
电路板安装腔体4的上边与光源组件安装腔体5的上边连续处设有第五安装凸台43,所述第五安装凸台43上开有第八固定孔44。通过在第八固定孔44内放置螺钉实现将数据第二处理电路板固定在第五安装凸台43上。
电路板安装腔体4的下边与光源组件安装腔体5的下边连续处设有第六安装凸台43A,所述第六安装凸台43A上开有第九固定孔44A。通过在第九固定孔44A内放置螺钉实现将数据第三处理电路板固定在第六安装凸台43A上。
在电路板安装腔体4的左侧板4A的侧部加工了第三凸棱45,第三凸棱45与电路板安装腔体4的上板面构成了第三走纤通道46,该第三走纤通道46与第二走纤通道34(设置在第三安装凸台3上)接续。
(五)光源组件安装腔体5
参见图2、图2A、图3、图3A所示,光源组件安装腔体5为一体化加工成型的箱型框架结构。
光源组件安装腔体5上下为开放式的;光源组件安装腔体5的左面为左侧板5A、光源组件安装腔体5的右面为右侧板5B。右侧板5B上设有过线孔55和压线孔56,过线孔55和压线孔56用于布放和固定电信号引线。
光源组件安装腔体5内设有第七安装凸台51,所述第七安装凸台51上开有第十固定孔52;该第七安装凸台51用于起支撑光源驱动电路板,且通过在第十固定孔52内放置螺钉将第四电路板固定于光源组件安装腔体5内。
在光源组件安装腔体5的左侧板5A的侧部加工了第四凸棱45,第三凸棱45与电路板安装腔体4的上板面构成了第三走纤通道46,该第三走纤通道46与第二走纤通道34(设置在第三安装凸台3上)接续。
在光源组件安装腔体5的左侧板5A的侧部加工了第四凸棱53,第四凸棱53与光源组件安装腔体5的上板面构成了第四走纤通道54,该第四走纤通道54与第三走纤通道46(设置在电路板安装腔体4上)接续。
在本发明中,光源组件安装腔体5与电路板组件安装腔体4的结构类似,并共用部分结构体,即电路板组件安装腔体4的左侧板4A与光源组件安装腔体5的左侧板5A为接续结构,电路板组件安装腔体4的右侧板4B与光源组件安装腔体5的右侧板5B为接续结构;第四走纤通道54与第三走纤通道46接续。
(六)加表组件安装腔体6
参见图2、图2A、图2B、图3、图3A所示,加表组件安装腔体6为一体化加工成型的箱型框架结构。该箱型框架包括有上侧板6D、左侧板6A、右侧板6B、前侧板6C。
上侧板6D上开有第十二固定孔65,上侧板6D的内壁上设有第九安装凸台64,第九安装凸台64上固定安装加速度计底板,所述加速度计底板上正交安装了三个加速度计,通过在第十二固定孔65内放置螺钉实现加速度计固定。
左侧板6A上设有走线孔63A。
右侧板6B上设有走线孔63和通孔,右侧板6B的内壁上设有第八安装凸台61,第八安装凸台61上设有第十一固定孔62,第八安装凸台61上固定安装加表组件,通过在第十一固定孔62内放置螺钉实现加表组件固定。
前侧板6C的下端端部为圆弧形,前侧板6C用于与磁屏蔽圆筒外套进行吻合。通过螺钉实现固定。
加表组件安装腔体6下方为开放式的;左侧板6A上开有过线孔63A,右侧板6B上开有过线孔63。
左侧板和右侧板上的走线孔提供引导信号引线的穿过通道。
在本发明中,加表组件安装腔体6上设计的第八安装凸台61与前述的安装凸台(11、21、31)之间保持正交直角系关系,共同构成了石油测斜仪IMU组件的坐标基准。
在本发明中,X轴向腔体2、Y轴向腔体3、电路板安装腔体4、光源组件安装腔体5、加表组件安装腔体6的外部套接有磁屏蔽圆筒外套。
(七)IMU坐标基准导出腔体7
参见图2、图2A、图3、图3A所示,IMU坐标基准导出腔体7为圆筒形结构。
IMU坐标基准导出腔体7的定位底面板72的中心有过线孔75(过线孔75用于线缆穿过),第四外筒安装面板71与磁屏蔽圆筒外套的另一端固定连接。IMU坐标基准导出腔体7的定位圆周体上设有定位键槽73、第十三固定孔74;第十三固定孔74可实现IMU骨架与石油测斜仪其它组件端头的连接固定。
定位底面板72上安装有石油测斜仪的零件,该零件的安装方向需要与油测斜仪实现径向(Y轴向)定位安装;该零件通过定位键与定位键槽73的键配合,可实现IMU组件的圆周定位和IMU坐标基准传递。
本发明设计的石油测斜仪用IMU骨架采用一体成型技术制造,各个腔体构成了筒形与框架组合的结构,使得骨架具有强度大、重量轻、易于加工的优点。石油测斜仪所需零件都通过各个腔体上的安装凸台(11、21、31、41、43、43A、51、61、64)与IMU骨架安装连接,具有最小的传热通道,利于实现热均衡。其中,第一安装凸台11、第二安装凸台21、第三安装凸台31、第八安装凸台61之间的相互垂直,保证了敏感环(三个敏感环即分布在XYZ三轴上的)和加表组件安装时具有确定的正交直角坐标关系,并且,通过IMU坐标基准导出腔体7可以实现IMU组件坐标基准的导出。磁屏蔽圆筒外套与IMU骨架上的安装面板(14、35、66、71)实现分段固定,具有加工简便、易于安装的特点。
本发明设计的一种石油测斜仪用光纤陀螺IMU骨架,在所述IMU骨架的两端有与石油测斜仪其它部件固定连接的结构。IMU骨架对所需固定安装的石油测斜仪所需零件都加工有安装凸台结构,所述安装凸台的结构设计,使得相互之间的传热通道保持最小,有利于IMU装配体的热均衡。在所述IMU骨架上,设计了用于安装外部磁屏蔽套筒的圆周面,外部磁屏蔽套筒可以以分段套接(或者一个圆筒)的方式固定在骨架上,具有结构简单、加工方便、便于装配的优点。IMU骨架内部的凸台结构可以保证石油测斜仪所需零件之间的正交安装且参考坐标系(O‑XYZ)保持一致性;在IMU骨架的另一端端部,设计了用于基准传递的定位键槽结构,可以能将上述参考坐标系所定义的基准传递至IMU组件外部。本发明所述的IMU骨架,克服了石油测斜仪的大轴向/径向尺寸比限制、实现了陀螺和加表组件的正交布置;磁屏蔽和热均衡设计满足了IMU组件的环境适应性要求,定位键槽的设计保证了石油测斜仪对IMU基准传递的要求。采用所述IMU骨架装配的石油测斜仪,在实际应用中表现出了较好的井下环境适应性和测量精度。

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1、10申请公布号CN103114845A43申请公布日20130522CN103114845ACN103114845A21申请号201310017617X22申请日20130117E21B47/022201201E21B47/017201201G01C19/7220060171申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号72发明人章博高爽林铁李立京张春熹许文渊74专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人李有浩54发明名称一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架57摘要本发明公开了一种用于石油测斜仪的光纤陀螺IMU骨架,该骨架在空间上呈圆筒与框架组合的结构布局,骨架上设。

2、置有X轴向腔体、Y轴向腔体、Z轴向腔体、电路板安装腔体、光源组件安装腔体、加表组件安装腔体和IMU坐标基准导出腔体,并在外部安装有磁屏蔽圆筒外套。本发明骨架一方面通过多个安装凸台之间的正交来安装石油测斜仪上所需零件,减少了应用环境下的热影响;另一方面通过IMU基准坐标系来布局骨架,保证了石油测斜仪上所需零件的正交安装之间的坐标关系。本发明设计的骨架在用于石油测斜仪时,具有重量轻、刚度大、环境适应性强,可实现IMU基准传递的特点。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图7页10申请公布号CN103114845ACN。

3、103114845A1/2页21一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于该骨架包括有Z轴向腔体(1)、X轴向腔体(2)、Y轴向腔体(3)、电路板安装腔体(4)、光源组件安装腔体(5)、加表组件安装腔体(6)和IMU坐标基准导出腔体(7);所述骨架在空间上呈圆筒与框架组合的结构布局,即Z轴向腔体(1)为圆筒形结构;X轴向腔体(2)为箱型框架结构;Y轴向腔体(3)为箱型框架结构;电路板安装腔体(4)为箱型框架结构;光源组件安装腔体(5)为箱型框架结构;加表组件安装腔体(6)为箱型框架结构;IMU坐标基准导出腔体(7)为圆筒形结构;Z轴向腔体(1)的底部加工有第一安装凸台(11),所述第。

4、一安装凸台(11)上设有第一固定孔(12);Z轴向腔体(1)的第一外筒安装面板(14)上设有第二固定孔(13)、第三固定孔(15)、光纤导引槽(16);所述光纤导引槽(16)的一端开口与腔体导通,所述光纤导引槽(16)的另一端开口与X轴向腔体(2)的第一走纤通道(23)连续;X轴向腔体(2)上下为开放式的;X轴向腔体(2)的左侧板(2A)上设有矩形通孔(2C),左侧板(2A)的上端设有第一走纤通道(23),该第一走纤通道(23)与光纤导引槽(16)为连续结构;X轴向腔体(2)的右侧板(2B)的内侧壁上设有第二安装凸台(21),第二安装凸台(21)上开有第四固定孔(22);Y轴向腔体(3)左右为。

5、开放式的;Y轴向腔体(3)的上侧板(3A)的内侧壁上设有第三安装凸台(31),第三安装凸台(31)上开有第五固定孔(32);Y轴向腔体(3)的下侧板(3B)的后部为第二外筒安装面板(36),上侧板(3A)的左端部设有凸棱(33),凸棱(33)与上侧板(3A)左端的端面之间留有间隙,该间隙用于第一尾纤通过,形成第二走纤通道(34);第二走纤通道(34)与第一走纤通道(23)连续;电路板安装腔体(4)上下为开放式的;电路板安装腔体(4)的左面为左侧板(4A)、电路板安装腔体(4)的右面为右侧板(4B);电路板安装腔体(4)内设有第四安装凸台(41),所述第四安装凸台(41)上开有第七固定孔(42)。

6、;电路板安装腔体(4)的上边与光源组件安装腔体(5)的上边连续处设有第五安装凸台(43),所述第五安装凸台(43)上开有第八固定孔(44);电路板安装腔体(4)的下边与光源组件安装腔体(5)的下边连续处设有第六安装凸台(43A),所述第六安装凸台(43A)上开有第九固定孔(44A);光源组件安装腔体(5)上下为开放式的;光源组件安装腔体(5)的左面为左侧板(5A)、光源组件安装腔体(5)的右面为右侧板(5B);右侧板(5B)上设有过线孔(55)和压线孔(56),过线孔(55)和压线孔(56)用于布放和固定电信号引线;光源组件安装腔体(5)内设有第七安装凸台(51),所述第七安装凸台(51)上开。

7、有第十固定孔(52);在光源组件安装腔体(5)的左侧板(5A)的侧部加工了第四凸棱(45),第三凸棱(45)与电路板安装腔体(4)的上板面构成了第三走纤通道(46),该第三走纤通道(46)与第二走纤通道(34)接续;加表组件安装腔体(6)下方为开放式的;加表组件安装腔体(6)上设有上侧板(6D)、左侧板(6A)、右侧板(6B)、前侧板(6C);上侧板(6D)上开有第十二固定孔(65),上侧板(6D)的权利要求书CN103114845A2/2页3内壁上设有第九安装凸台(64);左侧板(6A)上设有走线孔(63A);右侧板(6B)上设有走线孔(63)和通孔,右侧板(6B)的内壁上设有第八安装凸台(。

8、61),第八安装凸台(61)上设有第十一固定孔(62);前侧板(6C)的下端端部为圆弧形;IMU坐标基准导出腔体(7)的定位底面板(72)的中心有过线孔(75),第四外筒安装面板(71)与磁屏蔽圆筒外套的另一端固定连接;IMU坐标基准导出腔体(7)的定位圆周体上设有定位键槽(73)、第十三固定孔(74);通过第十三固定孔(74)实现IMU骨架与石油测斜仪其它组件端头的连接固定。2根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于所述光纤导引槽(16)沿着Z轴向腔体(1)的外筒弧形且轴向开槽。3根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于Z轴向腔体(1)。

9、上的安装凸台、X轴向腔体(2)上的安装凸台和Y轴向腔体(3)上的安装凸台在空间上成正交布置,满足IMU坐标OXYZ系的设置。4根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于第一安装凸台(11)、第二安装凸台(21)、第三安装凸台(31)、第八安装凸台(61)之间的相互垂直,保证了敏感环和加表组件安装时具有确定的正交直角坐标关系,并且,通过IMU坐标基准导出腔体(7)实现IMU组件坐标基准的导出。5根据权利要求1所述的用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,其特征在于IMU坐标基准导出腔体(7)上设置的定位键槽(73)实现了石油测斜仪沿IMU基准坐标系的坐标传递。权利要求书C。

10、N103114845A1/7页4一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架技术领域0001本发明涉及一种用于石油测斜仪器的光纤陀螺IMU骨架,该骨架决定了安装在其上的零件的坐标关系。背景技术0002测斜仪是油井井眼轨迹的主要测量工具,传统的测斜仪主要采用机械陀螺作为角速度传感器测量井斜及方位角、采用加速度计(即加表组件)采集相对惯性空间的信息。随着技术的进步,光纤陀螺型石油测斜仪的研制和应用日益广泛。光纤陀螺技术应用于石油测斜领域,需要重点解决的问题是0003(1)尺寸限制。测斜仪通常为筒形结构,光纤陀螺(即敏感环组件)和加表组件在测斜仪内部的布局既要保证与IMU基准坐标系OXYZ正交的一致,又。

11、要适应测斜仪轴向/径向尺寸比极大的结构特点。0004(2)复杂的强磁场应用环境。井下作业的地磁环境复杂,测斜仪必须有相应的抗地磁干扰措施。0005(3)长时间高温工作。测斜仪在井下工作时的温度相对较高,测试时间长,要保证IMU单元具有较好的温度适应性,结构设计必须要有与之适应的措施。0006(4)坐标基准传递。特殊的应用环境决定了测斜仪必须采用多层嵌套和分段连接的内部结构,做为核心器件的IMU单元,其坐标基准必须能从测斜仪的内层有效传递到仪器的外部。0007光纤陀螺技术在油井测斜领域的应用,必须考虑上述行业背景和行业应用的特殊性。石油测斜仪用光纤陀螺IMU骨架的结构设计应兼顾IMU单元的技术要。

12、求和测斜仪的特点。IMU,INERTIALMEASUREMENTUNIT,惯性测量单元。发明内容0008本发明的目的是提供一种用于石油测斜仪的光纤陀螺IMU骨架。该骨架采用一体成型技术制造,空间呈筒形与框架组合的结构布局,这样的结构布局有利于实现石油测斜仪用IMU骨架的组件化、模块化设计。本发明设计的骨架重量轻、强度高、易于加工和零件装配,能满足井下应用的温度适应性要求。结合安装在外部的磁屏蔽圆筒外套,对井下的复杂地磁条件具有较强的环境适应性。0009本发明光纤陀螺IMU骨架的优点在于0010空间呈筒形与框架组合的结构布局,这样的结构布局有利于实现石油测斜仪用IMU的组件化、模块化设计;且重量。

13、轻、强度高、易于加工。0011在筒形与框架外部安装磁屏蔽圆筒外套(坡莫合金材料),提高了光纤陀螺IMU骨架在井下复杂地磁环境的环境适应性。0012骨架采用一体化加工成型,便于零件装配,这里的零件是指构成IMU单元所必须的器件,可以是光纤陀螺、加表、电路板、光源组件等。说明书CN103114845A2/7页50013骨架坐标保持与IMU坐标系相同便于敏感环、加表组件沿坐标轴的安装,提高了测量精度,同时也使得骨架便于工业化加工生产。0014骨架采用空间呈筒形与框架组合的结构布局,以及在骨架的两端与测斜仪其它部件固定连接的结构。在各个腔体的上通过加工有安装功能的凸台结构,使得IMU单元所需零件装配简。

14、单,各零件相互之间的传热通道保持最小,这有利于IMU单元的热均衡。0015骨架外部安装的磁屏蔽圆筒外套可以加工为一体件,也可以加工为分段件进行套接在骨架上,在抗磁扰方面上具有结构简单、加工方便、便于装配的特点。附图说明0016图1是本发明光纤陀螺IMU骨架的正视面结构图。0017图1A是图1的后视图。0018图1B是图1的右视图。0019图1C是图1的左视图。0020图1D是图1的仰视图。0021图1E是图1的俯视图。0022图2是图1的俯视角度的结构图。0023图2A是图1的仰视角度的结构图。0024图2B是加表组件安装腔体部分的放大结构图。0025图3是图1A的俯视角度的结构图。0026图。

15、3A是图1A的仰视角度的结构图。00271Z轴向腔体11第一安装凸台12第一固定孔13第二固定孔14第一外筒安装面板15第三固定孔16光纤导引槽2X轴向腔体2A左侧板2B右侧板2C矩形通孔21第二安装凸台22第四固定孔23第一走纤通道3Y轴向腔体3A上侧板3B下侧板3C前侧板3D后侧板31第三安装凸台32第五固定孔33第一凸棱34第二走纤通道35第二外筒安装面板36第六固定孔4电路板安装腔体4A左侧板4B右侧板41第四安装凸台42第七固定孔0028说明书CN103114845A3/7页643第五安装台44第八固定孔43A第六安装台44A第九固定孔45第二凸棱46第三走纤通道5光源组件安装腔体5。

16、A左侧板5B右侧板51第七安装凸台52第十固定孔53第三凸棱54第四走纤通道55过线孔56压线孔6加表组件安装腔体6A左侧板6B右侧板6C前侧板61第八安装凸台62第十一固定孔63过线孔63A过线孔64第九安装凸台65第十二固定孔66第三外筒安装面板7IMU坐标基准导出腔体71第四外筒安装面板72定位底面板73定位键槽74第十三固定孔75过线孔具体实施方式0029下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。0030参见图1、图1A图1E、图2、图2A、图2B、图3、图3A所示,本发明的一种用于石油测斜仪的光纤陀螺IMU骨架,该骨架包括有Z轴向腔体1、X轴向腔体2、Y轴向腔体3、电路板安装腔体4、。

17、光源组件安装腔体5、加表组件安装腔体6和IMU坐标基准导出腔体7;所述的七个腔体在空间上呈圆筒与框架组合的结构布局,这样的结构布局保证了石油测斜仪对IMU坐标基准传递的要求。0031为了方便说明石油测斜仪所需零件安装在本发明骨架上的位置,将石油测斜仪所需零件进行了名称定义。如数据第一处理电路板、数据第二处理电路板、数据第三处理电路板、光源驱动电路板、加表处理电路板、X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计、X轴光纤陀螺敏感环、Y轴光纤陀螺敏感环和Z轴光纤陀螺敏感环。0032本发明设计的骨架外面安装有磁屏蔽圆筒外套,利用磁屏蔽圆筒外套实现对磁的阻隔。0033Z轴向腔体1内安装Z轴光纤陀螺敏感环;。

18、0034X轴向腔体2内安装X轴光纤陀螺敏感环;0035Y轴向腔体3内安装Y轴光纤陀螺敏感环;0036电路板安装腔体4内安装有三块电路板;0037光源组件安装腔体5内安装有光源组件及光源驱动电路板;0038加表组件安装腔体6内安装有三个加速度计。0039(一)Z轴向腔体1说明书CN103114845A4/7页70040参见图2、图2A、图3、图3A所示,Z轴向腔体1为圆筒形结构。0041Z轴向腔体1的底部加工有第一安装凸台11,所述第一安装凸台11上设有第一固定孔12,通过所述第一固定孔12用于实现将Z轴光纤陀螺敏感环安装在Z轴向腔体1内。0042Z轴向腔体1的第一外筒安装面板14上设有第二固定。

19、孔13、第三固定孔15、光纤导引槽16;所述光纤导引槽16的一端开口与腔体导通,所述光纤导引槽16的另一端开口与X轴向腔体2的第一走纤通道23连续;所述光纤导引槽16沿着Z轴向腔体1的外筒弧形且轴向开槽。0043第二固定孔13为沿骨架的径向进行加工的孔,用于实现将IMU组件与石油测斜仪的其它部件进行连接固定。0044第三固定孔15为沿骨架的径向进行加工的孔,用于固定磁屏蔽圆筒外套。0045本发明设计的Z轴向腔体1通过在底部设置沿IMU坐标系OXYZ中Z轴方向的空间平面,即第一安装凸台11,并将Z轴光纤陀螺敏感环固定在其上,从而实现沿IMU基准坐标系的坐标传递。为了导出Z轴光纤陀螺敏感环的尾纤(。

20、即第一尾纤),通过光纤导引槽16实现将第一尾纤引出,且延续至X轴向腔体2的第一走纤通道23。0046(二)X轴向腔体20047参见图2、图2A、图3、图3A所示,X轴向腔体2为一体化加工成型的箱型框架结构。0048X轴向腔体2上下为开放式的;X轴向腔体2的左侧板2A上设有矩形通孔2C,左侧板2A的上端设有第一走纤通道23,该第一走纤通道23与光纤导引槽16为连续结构,用于实现将Z轴光纤陀螺敏感环的尾纤进行限位和导出;X轴向腔体2的右侧板2B的内侧壁上设有第二安装凸台21,第二安装凸台21上开有第四固定孔22。第二安装凸台21用于固定X轴光纤陀螺敏感环。0049在本发明中,X轴向腔体2为沿IMU。

21、坐标OXYZ系的X向设置,故左侧板2A和右侧板2B沿骨架的轴向设置,保证了安装在X轴向腔体2内的X轴光纤陀螺敏感环的坐标传递。0050(三)Y轴向腔体30051参见图2、图2A、图3、图3A所示,Y轴向腔体3为一体化加工成型的箱型框架结构。该箱型框架包括有上侧板3A、下侧板3B、前侧板3C和后侧板3D。0052Y轴向腔体3左右为开放式的;Y轴向腔体3的上侧板3A的内侧壁上设有第三安装凸台31,第三安装凸台31上开有第五固定孔32。第三安装凸台31用于固定Y轴光纤陀螺敏感环。Y轴向腔体3的下侧板3B的后部为第二外筒安装面板36(做为磁屏蔽套筒的定位面),第二外筒安装面板36用于与磁屏蔽圆筒外套通。

22、过螺钉固定。上侧板3A的左端部设有凸棱33,凸棱33与上侧板3A左端的端面之间留有间隙,该间隙用于第一尾纤通过,形成第二走纤通道34。第二走纤通道34与第一走纤通道23接续或称为通道的连续。0053在本发明中,Y轴向腔体3为沿IMU坐标OXYZ系的Y向设置,故上侧板3A和下侧板3B沿骨架的径向设置,保证了安装在Y轴向腔体3内的Y轴光纤陀螺敏感环的坐标传递。0054在本发明中,Z轴向腔体1、X轴向腔体2和Y轴向腔体3中设计的安装凸台(11、21、31)在空间上成正交布置,即满足IMU坐标OXYZ系(三轴坐标系)的设置,从而保证了说明书CN103114845A5/7页8安装在各个腔体(1、2、3)。

23、内的光纤陀螺敏感环之间的正交直角坐标系关系。0055在本发明中,Z轴向腔体1中安装的Z轴向光纤陀螺敏感环的尾纤、X轴向腔体2中安装的X轴向光纤陀螺敏感环的尾纤和Y轴向腔体3中安装的Y轴向光纤陀螺敏感环的尾纤以连续的走纤通道进行光纤布局。0056(四)电路板安装腔体40057参见图2、图2A、图3、图3A所示,电路板安装腔体4为一体化加工成型的箱型框架结构。0058电路板安装腔体4上下为开放式的;电路板安装腔体4的左面为左侧板4A、电路板安装腔体4的右面为右侧板4B。0059电路板安装腔体4内设有第四安装凸台41,所述第四安装凸台41上开有第七固定孔42;该第四安装凸台41用于起支撑数据第一处理。

24、电路板,且通过在第七固定孔42内放置螺钉将数据第一处理电路板固定于电路板安装腔体4内。0060电路板安装腔体4的上边与光源组件安装腔体5的上边连续处设有第五安装凸台43,所述第五安装凸台43上开有第八固定孔44。通过在第八固定孔44内放置螺钉实现将数据第二处理电路板固定在第五安装凸台43上。0061电路板安装腔体4的下边与光源组件安装腔体5的下边连续处设有第六安装凸台43A,所述第六安装凸台43A上开有第九固定孔44A。通过在第九固定孔44A内放置螺钉实现将数据第三处理电路板固定在第六安装凸台43A上。0062在电路板安装腔体4的左侧板4A的侧部加工了第三凸棱45,第三凸棱45与电路板安装腔体。

25、4的上板面构成了第三走纤通道46,该第三走纤通道46与第二走纤通道34(设置在第三安装凸台3上)接续。0063(五)光源组件安装腔体50064参见图2、图2A、图3、图3A所示,光源组件安装腔体5为一体化加工成型的箱型框架结构。0065光源组件安装腔体5上下为开放式的;光源组件安装腔体5的左面为左侧板5A、光源组件安装腔体5的右面为右侧板5B。右侧板5B上设有过线孔55和压线孔56,过线孔55和压线孔56用于布放和固定电信号引线。0066光源组件安装腔体5内设有第七安装凸台51,所述第七安装凸台51上开有第十固定孔52;该第七安装凸台51用于起支撑光源驱动电路板,且通过在第十固定孔52内放置螺。

26、钉将第四电路板固定于光源组件安装腔体5内。0067在光源组件安装腔体5的左侧板5A的侧部加工了第四凸棱45,第三凸棱45与电路板安装腔体4的上板面构成了第三走纤通道46,该第三走纤通道46与第二走纤通道34(设置在第三安装凸台3上)接续。0068在光源组件安装腔体5的左侧板5A的侧部加工了第四凸棱53,第四凸棱53与光源组件安装腔体5的上板面构成了第四走纤通道54,该第四走纤通道54与第三走纤通道46(设置在电路板安装腔体4上)接续。0069在本发明中,光源组件安装腔体5与电路板组件安装腔体4的结构类似,并共用部分结构体,即电路板组件安装腔体4的左侧板4A与光源组件安装腔体5的左侧板5A为接续。

27、结构,电路板组件安装腔体4的右侧板4B与光源组件安装腔体5的右侧板5B为接续结说明书CN103114845A6/7页9构;第四走纤通道54与第三走纤通道46接续。0070(六)加表组件安装腔体60071参见图2、图2A、图2B、图3、图3A所示,加表组件安装腔体6为一体化加工成型的箱型框架结构。该箱型框架包括有上侧板6D、左侧板6A、右侧板6B、前侧板6C。0072上侧板6D上开有第十二固定孔65,上侧板6D的内壁上设有第九安装凸台64,第九安装凸台64上固定安装加速度计底板,所述加速度计底板上正交安装了三个加速度计,通过在第十二固定孔65内放置螺钉实现加速度计固定。0073左侧板6A上设有走。

28、线孔63A。0074右侧板6B上设有走线孔63和通孔,右侧板6B的内壁上设有第八安装凸台61,第八安装凸台61上设有第十一固定孔62,第八安装凸台61上固定安装加表组件,通过在第十一固定孔62内放置螺钉实现加表组件固定。0075前侧板6C的下端端部为圆弧形,前侧板6C用于与磁屏蔽圆筒外套进行吻合。通过螺钉实现固定。0076加表组件安装腔体6下方为开放式的;左侧板6A上开有过线孔63A,右侧板6B上开有过线孔63。0077左侧板和右侧板上的走线孔提供引导信号引线的穿过通道。0078在本发明中,加表组件安装腔体6上设计的第八安装凸台61与前述的安装凸台(11、21、31)之间保持正交直角系关系,共。

29、同构成了石油测斜仪IMU组件的坐标基准。0079在本发明中,X轴向腔体2、Y轴向腔体3、电路板安装腔体4、光源组件安装腔体5、加表组件安装腔体6的外部套接有磁屏蔽圆筒外套。0080(七)IMU坐标基准导出腔体70081参见图2、图2A、图3、图3A所示,IMU坐标基准导出腔体7为圆筒形结构。0082IMU坐标基准导出腔体7的定位底面板72的中心有过线孔75(过线孔75用于线缆穿过),第四外筒安装面板71与磁屏蔽圆筒外套的另一端固定连接。IMU坐标基准导出腔体7的定位圆周体上设有定位键槽73、第十三固定孔74;第十三固定孔74可实现IMU骨架与石油测斜仪其它组件端头的连接固定。0083定位底面板。

30、72上安装有石油测斜仪的零件,该零件的安装方向需要与油测斜仪实现径向(Y轴向)定位安装;该零件通过定位键与定位键槽73的键配合,可实现IMU组件的圆周定位和IMU坐标基准传递。0084本发明设计的石油测斜仪用IMU骨架采用一体成型技术制造,各个腔体构成了筒形与框架组合的结构,使得骨架具有强度大、重量轻、易于加工的优点。石油测斜仪所需零件都通过各个腔体上的安装凸台(11、21、31、41、43、43A、51、61、64)与IMU骨架安装连接,具有最小的传热通道,利于实现热均衡。其中,第一安装凸台11、第二安装凸台21、第三安装凸台31、第八安装凸台61之间的相互垂直,保证了敏感环(三个敏感环即分。

31、布在XYZ三轴上的)和加表组件安装时具有确定的正交直角坐标关系,并且,通过IMU坐标基准导出腔体7可以实现IMU组件坐标基准的导出。磁屏蔽圆筒外套与IMU骨架上的安装面板(14、35、66、71)实现分段固定,具有加工简便、易于安装的特点。0085本发明设计的一种石油测斜仪用光纤陀螺IMU骨架,在所述IMU骨架的两端有与石油测斜仪其它部件固定连接的结构。IMU骨架对所需固定安装的石油测斜仪所需零件都说明书CN103114845A7/7页10加工有安装凸台结构,所述安装凸台的结构设计,使得相互之间的传热通道保持最小,有利于IMU装配体的热均衡。在所述IMU骨架上,设计了用于安装外部磁屏蔽套筒的圆。

32、周面,外部磁屏蔽套筒可以以分段套接(或者一个圆筒)的方式固定在骨架上,具有结构简单、加工方便、便于装配的优点。IMU骨架内部的凸台结构可以保证石油测斜仪所需零件之间的正交安装且参考坐标系(OXYZ)保持一致性;在IMU骨架的另一端端部,设计了用于基准传递的定位键槽结构,可以能将上述参考坐标系所定义的基准传递至IMU组件外部。本发明所述的IMU骨架,克服了石油测斜仪的大轴向/径向尺寸比限制、实现了陀螺和加表组件的正交布置;磁屏蔽和热均衡设计满足了IMU组件的环境适应性要求,定位键槽的设计保证了石油测斜仪对IMU基准传递的要求。采用所述IMU骨架装配的石油测斜仪,在实际应用中表现出了较好的井下环境适应性和测量精度。说明书CN103114845A101/7页11图1图1A图1B图1C说明书附图CN103114845A112/7页12图1D图1E说明书附图CN103114845A123/7页13图2说明书附图CN103114845A134/7页14图2A说明书附图CN103114845A145/7页15图2B说明书附图CN103114845A156/7页16图3说明书附图CN103114845A167/7页17图3A说明书附图CN103114845A17。

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