[实用新型]同时测量倾角和滚角的电容式传感器结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及水平定向钻机传感器技术领域，具体说是一种同时测量倾角和滚角的电容式传感器结构。

背景技术

在水平定向钻机施工过程中，有四个参数是最重要的：钻头深度、钻头位置、钻头倾角及钻头滚角（俗称钟面角）。其中对于角度的测量，均采用数个传感器进行组合测量，如多个加速度传感器组合、倾角传感器和滚角传感器组合。目前几乎所有的仪器测量技术均采用倾角传感器和滚角传感器组合测量的方法。但由于传感器工作环境复杂,条件恶劣,一般的倾角传感器很容易失效。滚角的测量则多采用一些国外专利技术；且所实际采用的滚角(钟面角)传感器，大多是点输出，滚角分辨率比较低，目前市场上也没有发现能够完成滚角(钟面角)测量的通用传感器。

以上所说的多种传感器组合方法虽然能够完成测量工作,但是这种测量方式会导致测量探头体积比较大，电路复杂，尤其是体积大，使用非常不便。

发明内容

为克服现有多传感器组合测量方式的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种同时测量倾角和滚角的电容式传感器结构，以实现对倾角和滚角的同时测量。

为实现上述目的，本实用新型带有极板隔离条的外极板的两端分别与第一极板外支撑、第二极板外支撑连接，构成两个组件，内极板装在外极板内，内极板的两端用带有密封的螺钉分别固定在第一极板外支撑、第二极板外支撑上。

所述第一极板外支撑、第二极板外支撑的外侧分别连接有第一外支撑组件、第二外支撑组件，内极板装在外极板内，内极板的两端用带有密封的螺钉分别固定在第一外支撑组件、第二外支撑组件上。

外极板与第一极板外支撑、第二极板外支撑之间、第一极板外支撑与第二极板外支撑之间设有密封元件。

所述第一极板外支撑、第二极板外支撑设有用于外极板定位的定位面。

 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

  １．结构简单，体积小，分辨率高，测量范围大；

  2．灵敏度高，动态响应好；

   3．工作可靠，性能稳定，测量范围比较大，易实现非接触测量；

  4．抗过载能力强；

  5．能耗低；

  6．能在高温、辐射、强烈振动的恶劣条件下工作。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构简图。

图2是图1的I-I剖视图。

图3是图1的II-II剖视图。

图4是本实用新型的另一种结构简图。

图5是图4的I-I剖视图。

图6是图4的II-II剖视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，带有极板隔离条1的外极板3的两端分别与第一极板外支撑2、第二极板外支撑4连接，构成两个组件，内极板8装在外极板3内，内极板8的两端用带有密封5的螺钉9分别固定在第一极板外支撑2、第二极板外支撑4上，第一极板外支撑2、第二极板外支撑4设有定位面13，有利于外极板3的安装定位，有利于提高传感器的组装精度；外极板3与第一极板外支撑2、第二极板外支撑4之间、第一极板外支撑2与第二极板外支撑4之间设有密封元件6，对传感器腔体、外极板3、内极板8与外部电路板焊接的导线引出孔进行密封处理后，气密性试验的压力为2bar，无漏气现象，序号7是分隔圈。分别测量外极板3的四个镀银层的电容值，调节内极板8，使四个电容值相等，向传感器腔体内加入电介质，如甘油、乙醇 等流体电介质，加注量为工作腔体容积的一半。

 本实用新型的第一种结构方案，结构简单，零件较少，有利于传感器的密封；第一极板外支撑2、第二极板外支撑4均配有定位面，有利于外极板3的安装定位，有利于提高传感器的组装精度。