陀螺测斜仪使用中的几点实用技术和经验

一、陀螺仪的结构特征

最基础的陀螺仪的结构：基础的陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内。陀螺仪最主要的基本特性是它的稳定性和进动性。

二、仪器的检查及校正

（一）检查微动同步器接线是否正确

将仪器倾斜一个约5度的角，测出X、Y传感器的计数，画在坐标纸上，得其合成方向。之后，将仪器向顺时针转90度的方向，仍倾斜一个约5度的角，再测出X、Y值，并画在坐标纸上。其合成方向若也为顺时针转90度，则证明微动同步器的接线是正确的。否则，调换同步器输出的两根接线，使其与旋转方向一致。

例如：第一次测得X +85.7  Y+212.2

    第二次测得X+211.3  Y-84.5  

（二）井下仪零位和输出精度的检查及校正

进行这项工作时，最好有一台量程为20V，能分辨1mv的5位数字电压表。如果没有，则只好用地面仪的角分表进行调整。

（三）井下仪调零

井下仪零位是由于仪器铅垂时，传感器定转子没有严格的对称以及放大器、相敏整流导电路的零位所产生的。

先将仪器机心从外套筒中抽出，退出经向安装的三个固定螺钉，卸下定心脚，并旋下接头螺帽，拨脱电气部分之后，再将固连一体的测角传感器与定向陀螺仪置于小校验台上。用连接线与电气部分相连接，送入电源（定向陀螺仪部分也可先不通电），再分别对两个摆进行调零；用螺刀粗调摆轴，用摆锤外的调节螺钉进行微调，使得X、Y传感器的零位均小于8mv,约相当于0.5角分。

（四）井下仪顶角测量精度

按15毫伏/角分，折合成电压值，其线性误差为：

1在0°--3°20′范围内，每隔10′进行检查，其微动同步输出的电压值偏离理想值≯45毫伏（相当于3′）。

2在3°20′--6°范围内，每隔10′进行检查，输出值≯理想值的1.5%。

调整方法：

从校验台支架组件的旋转轴到百分表轴的垂直距离为100毫米，旋动校验台上的螺杆，使支架组件绕旋转轴转动10′，即每转动10′，百分表上的读数增加0.29毫米，X、Y传感器输出通过数字电压表显示的电压值应为150/10角分。或由百分表读数对应的角分应与地面仪表读数一致。如果超出前面提出的线性误差（各角度相对应的输出电压允许值），则需分别调整放大线路板中的电位器。调好后，用万能胶固定电位器。

（五）方位测量精度

使校验台倾斜6°，测得X、Y的分量值，其合成为一方位，画在坐标纸上，使方位转动某一角度（以筒体上的红刻线为参考点，看刻度盘相对于刻线转过的角度），再测X、Y值，并合成方位值，也画在坐标纸上，把坐标纸上的两方位差值与方位实际转过的度数相比较，要求方位误差≯6°。

三、静漂检查及调整

在校验台上，进行静漂试验。将仪器倾斜2°左右，在圆周的相间90°的四个方位上，要求静漂≯10°/小时（利用工艺刻度盘进行观察）。如果静止漂移过大，则用旋动陀螺房上的铜配重螺母进行调整。

四、连续测量

连测比点测的测量精度大大提高，这是由于：1连测的采样点多，误差小；2连测采用了自动记录，打印装置，免去了人为的读数误差；3连测的下放速度快，缩短测量时间约三分之一左右。因此，我们建议：尽量采用“连续测量”这一新方法。

连续测量的方法，是使地面测量仪表的A/D双积分变换器的取样周期严格的和井下的摆锤自由振荡周期一致。这样，摆动引起的干扰得以抑制，而测得相当于仪器静止时的值。

点测时，仪器的测角传感器线性范围只要有3°就够了（因为冻结孔偏斜倾角都不会超过3°）。而在连续测量时，摆在摆动，因此要求仪器的测角传感器线性范围达6°左右（当然，在测井口方位时，仪器倾斜角也会达6°左右，这就要求仪器在此范围内达到我们规定的线性度要求），否则，将产生误差。

由于连续测量大大增加了测点（达每10米30个点），因此测量精度大为提高。即使由于摆锤摆动会带来一些方法误差，但最终的精度还是比点测要高得多。

地面仪每隔10米自动把钻孔的累计偏距的两个分量Lx、Ly连同钻孔深度一起打印出来，也可以手动取样，随时打印出任意深度的偏距分量。如同点测一样，方位由作图间接得出。

五、使用仪器特别注意的事项

1、下井前，检查电缆接头与筒体之间的绝缘电阻，不能小于1兆欧。

2、定心脚处的螺钉，在仪器下井时要全部拧紧，谨防松动，每次都要检查一遍，不得马虎。

3、取出仪器机心时一定要直接抽出来，不要旋转，如果把电气部分与陀螺测角部分对拧可能会导致导线被拧断。

4、仪器在使用时要始终处于铅垂状态，提抱时倾角不的大于6度；

5、仪器刚停止时，修正电机还没有把陀螺主轴拉回到垂直位置，上提时，要平稳，使仪器始终处于垂直状态。

6、测井口方位，一端用挂钩挂在下定心脚上，另一端在管的内壁上，仪器倾角为6度左右。

7、机芯从仪器里抽出时，防止灰尘等杂物进入，哪怕是细微的灰尘也会影响到仪器的转动。

8、拆卸仪器时，不得碰触碰电环的电刷，如果导电环接触不良，会引起测斜的误差过大。

9、给电时，要求地面直流电源的声压逐渐增大，从零开始一点一点增大，直到最大的额定电压，这样可防止陀螺仪器产生较大的振动。

10、仪器工作时间超过300小时后因为机械磨损等原因最好返厂维护保养，以保证测量数据的准确性。

六、结语

陀螺测斜仪是精密仪器，需要工作人员细心呵护，从仪器的检测、操作到保养维护，必须按照规定的程序做到一丝不苟，操作上合规合理。

本文来源：《魅力中国》：https://www.zzqklm.com/w/wy/25805.html