权利要求
1.探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,包括:地质勘探钻机、岩芯管、压力调节装置和液压能量回收装置,所述岩芯管设于地质勘探钻机的一侧,所述压力调节装置和液压能量回收装置均固定安装于地质勘探钻机上,所述地质勘探钻机上固定安装有电路保护壳,所述压力调节装置和液压能量回收装置均设于所述电路保护壳内,所述地质勘探钻机的一侧固定安装有
液压机,所述液压机的下侧固定安装有红外检测机构,所述红外检测机构用于判定岩芯管的转速,所述压力调节装置用于监测岩芯管接触的岩层硬度,并对岩芯管的压力进行调节控制。
2.根据权利要求1所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述液压能量回收装置用于调控液压机内能量,并减少取样过程中的能耗,所述压力调节装置与红外检测机构电性连接,所述液压能量回收装置与液压机电性连接。
3.根据权利要求1所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述压力调节装置包括电路板一,所述电路板一上设有压力模块、信息提取模块、信息处理器、动力调控模块和警示装置,所述压力模块、信息提取模块、信息处理器、动力调控模块和警示装置均与电路板一电性连接。
4.根据权利要求3所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,并传输到信息处理器中,所述压力模块用于通过压力传感器判断岩芯管内压力是否与井筒之间压力平衡,并传输到信息处理器中。
5.根据权利要求3所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述信息提取模块用于提取红外检测机构内信息,并传输到信息处理器中,所述信息处理器用于比对压力模块和红外检测机构内信息,判定成功后,将信息传输至动力调控模块,判定失败,则将信息传输至警示装置。
6.根据权利要求3所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述动力调控模块用于根据信息处理器发出的信号调控岩芯管的转速。
7.根据权利要求3所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述警示装置包括蜂鸣警示器和信息接收模块,所述蜂鸣警示器用于对使用者发出警示,所述信息接收模块用于接收信息处理器发出的信号。
8.根据权利要求1所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述液压机的下侧固定安装有液压蓄能器,所述液压蓄能器用于对液压机内能量进行回收,并受到液压能量回收装置的调控。
9.根据权利要求8所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述液压能量回收装置包括电路板二,所述电路板二上设有信号接收模块和能量调控模块。
10.根据权利要求9所述的探矿用节能岩芯保护取样装置,其特征在于,所述信号接收模块用于接收液压机的运行信息,所述能量调控模块能够根据液压机的运行信息控制液压蓄能器对液压机内能量的回收与释放。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于取样装置技术领域,具体涉及探矿用节能岩芯保护取样装置。
背景技术
[0002]在地质工程中,对岩层进行钻探取样是了解地质构造的重要方式,需要使用到取样装置,通过取样装置上中空的钻头朝向岩层钻入,钻入过程中岩芯就被保留在钻头内部而连同钻头一起提出来,再取出岩芯即可,取芯钻头的作用是环状破碎井底岩石,形成岩芯柱,取芯的目的,是为了获得地层的原始地质资料,如:孔隙度、含油饱和度、水侵和含水率等,取芯的技术难题,是保持内筒内部压力与井筒间压力的平衡,确保下钻时内筒的密闭液不被污染,提钻时,不因内筒内岩芯间的气体压力无处释放而顶掉岩芯。
[0003]目前,在岩芯取样的时候,多采用地质勘探钻机转动岩芯管进行取样,但现有的取样装置不能根据岩层硬度动态调整取芯的压力,岩芯很容易出现碎裂或是变形,这不仅影响岩芯的完整性,还容易导致提钻时岩芯的脱落,不便于后续取样装置的正常取芯。
[0004]公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供探矿用节能岩芯保护取样装置,其能够解决取样装置不能根据岩层硬度动态调整取芯的压力,岩芯很容易出现碎裂或是变形的问题。
[0006]为了实现上述目的,本发明一具体实施例提供的技术方案如下:
[0007]探矿用节能岩芯保护取样装置,包括:地质勘探钻机、岩芯管、压力调节装置和液压能量回收装置,所述地质勘探钻机上固定安装有电路保护壳,所述压力调节装置和液压能量回收装置均设于所述电路保护壳内,所述地质勘探钻机的一侧固定安装有液压机,所述液压机的下侧固定安装有红外检测机构,所述红外检测机构用于判定岩芯管的转速,所述压力调节装置用于监测岩芯管接触的岩层硬度,并对岩芯管的压力进行调节控制,所述液压能量回收装置用于调控液压机内能量,并减少取样过程中的能耗。
[0008]在本发明的一个或多个实施例中,所述压力调节装置与红外检测机构电性连接,便于压力调节装置对红外检测机构的控制,使压力调节装置能够根据红外检测机构对转速的判断进行运行,提升了压力调节装置的运行稳定性;
[0009]所述液压能量回收装置与液压机电性连接,方便了液压能量回收装置对液压机的调控,使液压能量回收装置能够控制液压蓄能器,对液压机内的能量进行回收,使液压能量回收装置能够控制液压蓄能器将能量释放回液压机内,大幅减轻了能耗。
[0010]在本发明的一个或多个实施例中,所述压力调节装置包括电路板一,方便了压力模块、信息提取模块、信息处理器、动力调控模块和警示装置的安装,提升了各个模块的稳定性,使各个模块可以进行配合;
[0011]所述电路板一上设有压力模块、信息提取模块、信息处理器、动力调控模块和警示装置,各个模块可以在电路板一上相互配合,能够对岩芯管的转速、压力等信息进行处理,提升了岩芯管的运行稳定性。
[0012]所述压力模块用于判断岩芯管内压力是否与井筒之间压力平衡,并传输到信息处理器中,能够根据岩芯管内压力与井筒之间的压力判断是否平衡,通过是否平衡,能够判断岩芯的稳定。
[0013]在本发明的一个或多个实施例中,所述信息提取模块用于提取红外检测机构内信息,并传输到信息处理器中,所述信息处理器用于比对压力模块和红外检测机构内信息,判定成功后,将信息传输至动力调控模块,判定失败,则将信息传输至警示装置。
[0014]在本发明的一个或多个实施例中,所述动力调控模块用于根据信息处理器发出的信号调控岩芯管的转速,能够通过岩芯管的转速及压力的调控,使岩芯管对岩层更好的钻探,降低了岩芯碎裂或是变形的几率,提升了岩芯的完整性。
[0015]在本发明的一个或多个实施例中,所述警示装置包括蜂鸣警示器和信息接收模块,所述蜂鸣警示器用于对使用者发出警示,所述信息接收模块用于接收信息处理器发出的信号,便于使用者的检查,在警示后,使用者可以对压力模块和红外检测机构进行检测。
[0016]在本发明的一个或多个实施例中,所述液压机的下侧固定安装有液压蓄能器,所述液压蓄能器用于对液压机内能量进行回收,并受到液压能量回收装置的调控,当液压机中的负载在运动过程中减速或停止时,液压机中的能量并没有完全消耗,而是以压力的形式存在于液压机中,通过液压再生回路,可以将这些能量转化为压力能,再次输入到液压系统中,实现能量的再生,液压再生回路通过液压蓄能器将液压能量储存起来。
[0017]在本发明的一个或多个实施例中,所述液压能量回收装置包括电路板二,所述电路板二上设有信号接收模块和能量调控模块。
[0018]在本发明的一个或多个实施例中,所述信号接收模块用于接收液压机的运行信息,所述能量调控模块能够根据液压机的运行信息控制液压蓄能器对液压机内能量的回收与释放。
[0019]与现有技术相比,本发明的探矿用节能岩芯保护取样装置通过相应机构的设置,使取样装置能够根据岩层硬度对取芯的压力进行动态的调整,使岩芯碎裂或者变形的几率降低,这减小了对岩芯完整性的影响,还降低了提钻时岩芯脱落的几率,便于后续取样装置的正常取芯。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本发明一实施例中探矿用节能岩芯保护取样装置的正视剖面图;
[0022]图2为图1中A处结构示意图;
[0023]图3为本发明一实施例中探矿用节能岩芯保护取样装置的立体图;
[0024]图4为图3中B处结构示意图;
[0025]图5为本发明一实施例中压力调节装置的功能图;
[0026]图6为本发明一实施例中液压能量回收装置的功能图。
[0027]主要附图标记说明:
[0028]1-地质勘探钻机,2-岩芯管,3-压力调节装置,4-液压能量回收装置,5-电路保护壳,6-液压机,7-红外检测机构,8-液压蓄能器。
具体实施方式
[0029]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0030]如图1至图6所示,本发明一实施例中的探矿用节能岩芯保护取样装置,包括:地质勘探钻机1、岩芯管2、压力调节装置3和液压能量回收装置4,地质勘探钻机1上固定安装有电路保护壳5,压力调节装置3和液压能量回收装置4均设于电路保护壳5内,地质勘探钻机1的一侧固定安装有液压机6,液压机6的下侧固定安装有红外检测机构7,红外检测机构7用于判定岩芯管2的转速,压力调节装置3用于监测岩芯管2接触的岩层硬度,通过对转速的调节,实现对岩芯管2的压力调节控制,液压能量回收装置4用于调控液压机6内能量,并减少取样过程中的能耗。
[0031]其中,红外线检测转速的原理主要是基于多普勒效应。当红外光源发出的光束照射到旋转物体上时,反射回来的光频率会发生变化,这种频率的变化与物体的旋转速度有关。通过测量反射光频率的变化,可以计算出物体的转速。具体来说,红外检测机构包括一个红外光源、一个红外传感器和一个计算机。红外光源发出一束红外光,红外传感器接收到反射回来的红外光。当目标靠近或远离红外传感器时,反射回来的红外光频率会发生变化,这种变化与目标的运动速度成正比。通过测量这种频率变化,可以计算出目标的转速。
[0032]如图1至图6所示,压力调节装置3与红外检测机构7电性连接,便于压力调节装置3对红外检测机构7的控制,使压力调节装置3能够根据红外检测机构7对转速的判断进行运行,提升了压力调节装置3的运行稳定性。
[0033]其中,液压能量回收装置4与液压机6电性连接,方便了液压能量回收装置4对液压机6的调控,使液压能量回收装置4能够控制液压蓄能器8,对液压机6内的能量进行回收,使液压能量回收装置4能够控制液压蓄能器8将能量释放回液压机6内,大幅减轻了能耗。
[0034]如图1至图5所示,压力调节装置3包括电路板一,方便了压力模块、信息提取模块、信息处理器、动力调控模块和警示装置的安装,提升了各个模块的稳定性,使各个模块可以进行配合。
[0035]其中,电路板一上设有压力模块、信息提取模块、信息处理器、动力调控模块和警示装置,各个模块可以在电路板一上相互配合,能够对岩芯管2的转速、压力等信息进行处理,提升了岩芯管2的运行稳定性。
[0036]此外,压力模块用于判断岩芯管2内压力是否与井筒之间压力平衡,并传输到信息处理器中,能够根据岩芯管2内压力与井筒之间的压力判断是否平衡,通过是否平衡,能够判断岩芯的稳定。
[0037]如图1至图6所示,信息提取模块用于提取红外检测机构7内信息,并传输到信息处理器中,信息处理器用于比对压力模块和红外检测机构7内信息,判定成功后,将信息传输至动力调控模块,判定失败,则将信息传输至警示装置。
[0038]如图1至图5所示,动力调控模块用于根据信息处理器发出的信号调控岩芯管2的转速,能够通过岩芯管2的转速及压力的调控,使岩芯管2对岩层更好的钻探,降低了岩芯碎裂或是变形的几率,提升了岩芯的完整性。
[0039]如图1至图6所示,警示装置包括蜂鸣警示器和信息接收模块,蜂鸣警示器用于对使用者发出警示,信息接收模块用于接收信息处理器发出的信号,便于使用者的检查,在警示后,使用者可以对压力模块和红外检测机构7进行检测。
[0040]如图1至图6所示,液压机6的下侧固定安装有液压蓄能器8,液压蓄能器8用于对液压机6内能量进行回收,并受到液压能量回收装置4的调控,当液压机6中的负载在运动过程中减速或停止时,液压机6中的能量并没有完全消耗,而是以压力的形式存在于液压机6中,通过液压再生回路,可以将这些能量转化为压力能,再次输入到液压系统中,实现能量的再生,液压再生回路通过液压蓄能器8将液压能量储存起来。
[0041]如图1至图6所示,液压能量回收装置4包括电路板二,电路板二上设有信号接收模块和能量调控模块。
[0042]如图1至图5所示,信号接收模块用于接收液压机6的运行信息,能量调控模块能够根据液压机6的运行信息控制液压蓄能器8对液压机6内能量的回收与释放。
[0043]对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0044]此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
说明书附图(6)