专利名称：深度测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在测井等过程中用于测量井下仪深度及其他场所测量深度的装置或设备。
背景技术：
现有技术中，在测井过程中用于测量并下仪等的深度方式，大多是采用标有长度标记的测量绳进行测量，手工记录或目测测量绳下放深度。效率低下，准确性差。

发明内容
本发明的任务在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种测量效率高、准确性强的深度测量仪。
其技术解决方案是本发明深度测量仪，其包括(i)测量绳；(ii)滑轮，上述测量绳包经滑轮的局部轮面；(iii)光栅角位移传感器，上述滑轮传动联接光栅角位移传感器的光电码盘，滑轮每旋转一周，光栅角位移传感器发出两路或同相或反相的选定数量脉冲信号，任一路脉冲信号中每个完整脉冲周期对应一个设定的基本长度；(iv)实时接收上述脉冲信号并进行相关处理的运算处理部，和当前深度值的显示部。
上述运算处理部包括深度数据采集与处理电路模块，深度数据采集与处理电路模块有输入接口、整形电路、微处理器和深度值存储器，上述显示部包括LED；将上述两路同相或反相脉冲信号送往深度数据采集与处理电路模块，经整形电路整形后，输出一个方波信号和一个转向信号，分别送到微处理器的T0和T1，用于计数和判断，微处理器设置了对应滑轮正转状态的一个计数器和一个缓冲器，及对应滑轮反转状态的一个计数器和一个缓冲器，接受一个方波信号，并根据同时接受的转向信号判断当前转向，相应的转向计数器加1，每记满固定数量个脉冲，对应一个固定长度值时，相应的转向缓冲器加1；此过程中不断地检测正反转缓冲器的差值，如果为零，深度没有变化，如果不为零，深度产生变化，计算出当前的深度值并由LED显示器显示，同时刷新深度值存储器中记录值。
上述滑轮的设定周长为1米，上述光栅角位移传感器在滑轮每旋转一周时输出两路脉冲信号中每一路脉冲信号均有3600个脉冲信号，每一路脉冲信号中36个完整脉冲周期对应的长度为1厘米。
上述对应滑轮正转状态的计数器和缓冲器及对应滑轮反转状态的计数器和缓冲器中，计数器接受一个方波信号，并根据同时接受的转向信号判断当前转向，相应的转向计数器加1，每记满36个脉冲，对应1厘米长度时，相应的转向缓冲器加1。
上述滑轮，通过其轴联接光电码盘。
上述滑轮，通过其轴联接的差速齿轮组联接光电码盘。
上述测量绳，其一端设置配重，该测量绳还配置收卷和施放绞车，或卷扬机。
本发明，在测井时用于测量井下仪深度过程中，当测量绳在被测体中被下放或提升时，测量绳带动滑轮相应转动，由滑轮进一步驱动光栅角位移传感器的光电码盘转动，滑轮每旋转一周，光栅角位移传感器发出两路或同相或反相的选定数量脉冲信号，任一路脉冲信号中每一个完整脉冲周期对应一个设定的基本长度，上述两路实时脉冲信号经运算处理部进行相应处理后，即可得出当前深度值，并由显示部示出。与现有技术相比，具有实时性好，准确性强，效率高等优点。


图1为本发明的一种实施方式机械结构原理示意图。
图2为上述实施方式的电原理方框图。
图3为本发明运算处理部的深度数据采集与处理电路模块一种电路图。
图4为本发明显示部一种电路图。
下面结合附图对本发明进行说明具体实施方式
参看图1、图2，本发明深度测量仪其包括测量绳1、滑轮2、光栅角位移传感器3、运算处理部4和显示部5；测量绳1的一端设置配重，可由收卷和施放绞车或卷扬机等上提或下放，测量绳1可从下方或上方包经滑轮2的局部轮面，在测量绳上提或下放过程中，测量绳1带动滑轮2相应转动(正转或反转)；滑轮2通过轴座设置在底座支架6上，光栅角位移传感器3采用现有技术即可，可将其固定在底座支架6上，滑轮2通过其轴传动联接的加速齿轮组传动联接光栅角位移传感器的光电码盘，滑轮2转动可传动光电码盘相应转动，滑轮2每旋转一周，光栅角位移传感器3发出两路或同相或反相的选定数量脉冲信号，任一路脉冲信号中每个完整脉冲周期对应一个设定的基本长度；如设定上述滑轮的周长为1米，测量绳1带动滑轮2旋转一周，滑过滑轮的绳体长度也应为1米，设定光栅角位移传感器3在滑轮2每旋转一周时输出两路脉冲信号，每一路脉冲信号均有3600个脉冲信号，该路脉冲信号中每36个完整脉冲周期对应的长度为1厘米，每个完整脉冲周期对应设定基本长度为1/36厘米；光栅角位移传感器3通过信号传输线路连接运算处理部4，运算处理部4配置适宜的显示部5，运算处理部4有深度数据采集与处理电路模块42，上述显示部5可包括触发驱动电路502和数码显示管LED501(结合参看图4)；深度数据采集与处理电路模块42可采取下述实施方式，结合参看3，上述光栅角位移传感器输出的两路脉冲信号送往数据采集与处理电路模块42，这两路信号或者同相或者反相，由滑轮的转向决定，两路脉冲信号421a、421b，经整形模块的整形电路422a和422b、驱动三极管423a和423b、触发器424以及整形电路425后，一个输出的是整形后的方波信号，它和下放深度有关，另一个输出的是转向信号即判断正转或反转的信号，这是一个电平信号，比如滑轮正转可对应高电平，反转则对应低电平，反之亦可，上述方波信号和转向信号分别送到CPU426的T0、T1端，用于计数和判断，微处理器CPU426，它设置了对应滑轮正转状态的一个计数器和一个缓冲器，及对应滑轮反转状态的一个计数器和一个缓冲器，计数器接受一个方波，判断一下当前转向，相应的转向计数器加1，记满36个脉冲，也就是到了1厘米，相应的转向缓冲器加1，这些工作都是在T0中断服务程序里完成的；在主程序里，不停的检测正反转缓冲器的差值，如果为零，说明深度没有变化，如果不为零，说明深度有变化，就要计算出当前的深度并在LED上显示出来，同时还要刷新深度值存储器427中深度值的记录，深度值存储器可采用非易失性存储器，还可在外来信号SYN的请求下向外发送至当前深度值，另外，在开始测量时，如果此时深度值不为零，还可进行清零，通信和清零都可在外部中断服务程序里完成。
本发明运算处理部和显示部也可采用计算机及附属电路等实现。
本发明也可适于测量距离(长度)等情形。
权利要求
1.一种深度测量仪，其包括(i)测量绳；(ii)滑轮，上述测量绳包经滑轮的局部轮面；(iii)光栅角位移传感器，上述滑轮传动联接光栅角位移传感器的光电码盘，滑轮每旋转一周，光栅角位移传感器发出两路或同相或反相的选定数量脉冲信号，任一路脉冲信号中每个完整脉冲周期对应一个设定的基本长度；(iv)实时接收上述脉冲信号并进行相关处理的运算处理部，和当前深度值的显示部。
2.根据权利要求1所述的深度测量仪，其特征在于所述运算处理部包括深度数据采集与处理电路模块，深度数据采集与处理电路模块有输入接口、整形电路、微处理器和深度值存储器，上述显示部包括LED；将上述两路同相或反相脉冲信号送往深度数据采集与处理电路模块，经整形电路整形后，输出一个方波信号和一个转向信号，分别送到微处理器的T0和T1，用于计数和判断，微处理器设置了对应滑轮正转状态的一个计数器和一个缓冲器，及对应滑轮反转状态的一个计数器和一个缓冲器，接受一个方波信号，并根据同时接受的转向信号判断当前转向，相应的转向计数器加1，每记满固定数量个脉冲，对应一个固定长度值时，相应的转向缓冲器加1；此过程中不断地检测正反转缓冲器的差值，如果为零，深度没有变化，如果不为零，深度产生变化，计算出当前的深度值并由LED显示器显示，同时刷新深度值存储器中记录值。
3.根据权利要求2所述的深度测量仪，其特征在于所述滑轮的设定周长为1米，上述光栅角位移传感器在滑轮每旋转一周时输出两路脉冲信号中每一路脉冲信号均有3600个脉冲信号，每一路脉冲信号中36个完整脉冲周期对应的长度为1厘米。
4.根据权利要求3所述的深度测量仪，其特征在于上述对应滑轮正转状态的计数器和缓冲器及对应滑轮反转状态的计数器和缓冲器中，计数器接受一个方波信号，并根据同时接受的转向信号判断当前转向，相应的转向计数器加1，每记满36个脉冲，对应1厘米长度时，相应的转向缓冲器加1。
5.根据权利要求1至4任一要求所述的深度测量仪，其特征在于所述滑轮，通过其轴联接光电码盘。
6.根据权利要求1至4任一要求所述的深度测量仪，其特征在于所述滑轮，通过其轴联接的差速齿轮组联接光电码盘。
7.根据权利要求1至4任一要求所述的深度测量仪，其特征在于所述测量绳，其一端设置配重，该测量绳还配置收卷和施放绞车，或卷扬机。
8.根据权利要求6所述的深度测量仪，其特征在于所述测量绳，其一端设置配重，该测量绳还配置收卷和施放绞车，或卷扬机。
全文摘要
本发明公开一种深度测量仪，其包括用来下放到被测体中的测量绳；滑轮，上述测量绳包经滑轮的局部轮面；光栅角位移传感器，上述滑轮传动联接光栅角位移传感器的光电码盘，滑轮每旋转一周，光栅角位移传感器发出两路或同相或反相的选定数量脉冲信号，每个完整脉冲周期对应一个设定的基本长度；实时接收上述脉冲信号并进行相关处理的运算处理部，和当前深度值的显示部。本发明用于测量井深、基深等，具有实时性好，准确性强，效率高等优点。
文档编号G01D5/26GK1609562SQ20041003619
公开日2005年4月27日 申请日期2004年10月28日 优先权日2004年10月28日
发明者曹茂永, 范迪, 粱慧斌, 孙农亮, 杨卫平, 张逸芳 申请人:山东科技大学