挠性陀螺地面测试仪设计.pdf

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1、石油仪器·l6·PETR0LEUMINSTRUMENIS2013年12月·开发设计·挠性陀螺地面测试仪设计任忠明(大庆油田测试技术服务分公司黑龙江大庆)摘要：文章主要介绍挠性陀螺地面测试仪结构原理、功能组成及各部分设计等。挠性陀螺地面测试仪可以实现新型挠性陀螺各项指标的检测以及陀螺电机性能检测，完成挠性陀螺仪验收测试工作。该地面测试仪包括计算机采集软件、单片机控制程序及电路控制等部分。关键词：挠性陀螺；测试仪；结构设计；单片机控制中图法分类号：TH763．1文献标识码：B文章编号：1004—9134(2013)06—0016—0

2、3出值计算得到陀螺当前方向角、方位角、倾斜角等引。0引言工程测井使用的小直径高精度方位系列工程组合测井仪、组合式井斜方位多功能测井仪、连续测斜仪等测试仪器均使用了挠性陀螺作为方位测量传感器⋯。新型挠性陀螺是带有消漂功能的高精度陀螺，它的各项指标性能都优于原使用的各型号挠性陀螺仪，所以挠性陀螺的性能直接决定方位测井仪器的测试精度，对其指标的检测非常重要。目前，还没有挠性陀螺测试仪器，验收时只是对图1陀螺电路结构框图陀螺外观、连线、端口间阻值等进行检测；而传感器的精度指标以及性能只有等到组装成井下测井仪器后2挠性陀螺地面测试仪设计才

3、能测试，因此设计了挠性陀螺地面测试仪。2．1功能指标1挠性陀螺工作原理挠性陀螺地面测试仪设计目的是实现对挠性陀螺各项指标的检测以及陀螺电机性能的检测，完成陀螺挠性陀螺包括1个双自由度挠性陀螺传感器、2验收及日常维护测试工作。该设计主要包括计算机采个加速度计传感器、消漂电机系统、控制电路、陀螺集软件设计、单片机控制程序设计及电路设计调试等激磁电源、三相陀螺电机电源、再平衡回路电路等部内容。分。它具有两个敏感轴，能够敏感这两个轴上的角速挠性陀螺地面测试仪的检测需要完成以下检测功度。能：陀螺电路结构如图1所示。一个陀螺配有两条再静态检

4、测：平衡回路，这种再平衡回路能使陀螺主轴随载体运动挠性陀螺供电是否正常(4-15V／1．5A(max))；而运动。当陀螺工作时，陀螺转子相对于陀螺壳体的陀螺启动时间是否在正常值范围内(小于15S合偏移角通过信号器检测，经前置放大器及再平衡回适)；路，转换成与陀螺壳体绕陀螺测量轴的输入角速度成陀螺启动后声音是否正常(平顺)；正比的电流信号，电流信号流经陀螺仪力矩器、采样有无碰壳现象；电阻器到电源地，测试仪通过检测串联在回路中采样捷联状态与寻北状态转化是否正常；电阻器上的电压值，即可获得其进动角速度的量值，消漂电机转位是否正常及到位

5、。经换算即为输入角速度l2]。利用该角速度和加速计输指标检测：第一作者简介：任忠明，男，1981年生，工程师，硕上，2008年毕业于大庆石油学院测试计量技术及仪器专业，目前在大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司从事工程测井技术研发：[作。邮编，163453石油仪器·18·PETRoLEUMINSTRUMENIS2013年12月制及数据采集的循环。4结论3检测实例挠性陀螺地面测试仪实现了仪器组装前的挠性陀挠性陀螺按要求连接后，固定在调校台上检测陀螺传感器的静态检测以及各项指标检测；目前使用该螺未启动时供电电流200mA，陀螺启动

6、时供电电流地面测试仪进行挠性陀螺日常测试和维护工作可大大小于800mA，陀螺稳定后供电电流540mA，基本正缩短仪器研发周期，节约研发成本，取得了良好的应常；陀螺启动时间是12S，符合要求；陀螺启动声音用效果。正常，无碰壳现象；捷联状态与寻北状态转换控制正参考文献常；消漂电机转位控制正常且达到180。设计要求。挠[1】史晓锋．捷联式惯性测向系统及其在石油工程中的应用[J】．性陀螺常温条件下的输出零位指标如表2所示，由检测井技术，2007，31(5)测数据知该陀螺常温性能指标达到设计要求。【2】徐健．寻北仪系统的挠性陀螺伺服电路设

7、计fJ】．计算机表2陀螺检测数据测量与控制，2007，15(10)[3】芦佳振．挠性捷联惯组的多位置对准技术[J]．系统工程与电子技术，2012，34(3)(收稿日期：2013—05-28编辑：姜婷)(上接第l2页)息技术(GIS)、定位技术(GPS)、数据库技术、通为了保证安全监控中心对接收到的监控信息能够信技术、网络技术等，设计出适应各行业使用的放射有效存储和管理，考虑到放射源监控系统对数据库的性源在线自动监控系统，实现了对放射性源的状态进具体需求，我们选择微软公司的关系数据库管理系统行全天候监控。该系统已在石油测井队源车和

8、仪器车作为放射源监控系统的中心数据库。数据库创建成功上实际安装使用，实践证明它可以有效地防止放射性后，监控中心软件通过ADO接口对数据库进行快速源在运输、储存、使用过程中由于丢失、被盗、误操访问。监控中心数据库主要数据包括：①辐射剂量历作、泄露、以及管理不善引起