专利名称：无缆多参数组合钻孔测漏仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于矿产资源勘査钻探、地质勘探钻孔的钻孔测漏仪， 尤某是一种能测量钻孔内漏失层位的无缆多参数组合钻孔测漏仪。
背景技术：
现有的钻孔测漏仪广泛用于矿产资源勘查钻探、地质勘探钻孔，其目的在 于测量钻孔漏失强度，为开采资源提供可靠的依据。现有的钻孔测漏仪具有电
源电路、模拟开关、十六位A/D转换器、基准电路、中央处理器、发送电路和 存储器，所述电源电路与模拟开关、十六位A/D转换器、基准电路、中央处理 器、发送电路和存储器均连通，所述模拟开关具有模拟开关信号输入端和模拟 开关信号输出端，所述十六位A/D转换器具有转换器基准信号输入端、转换器 信号输入端和转换器信号输出端，所述基准电路具有基准信号输出端，所述中 央处理器具有处理器信号输入端和处理器信号输出端，所述发送电路具有发送 电路信号输入端和发送电路信号输出端，所述存储器具有存储器信号输入端， 所述模拟开关信号输出端与转换器信号输入端相连通，所述转换器信号输出端 与处理器信号输入端相连通，所述处理器信号输出端与发送电路信号输入端相 连通，所述发送电路信号输出端与存储器信号输入端相连通，所述基准信号输 出端与转换器基准信号输入端相连通。当用户需要测量地表下钻孔内是否会有
漏失的状况，判定是否可以开采或堵漏等情况时，就需要将钻孔测漏仪经事先 预备的钻孔下放到地表以下。所述模拟开关的信号输入端连接外部传感器将钻 孔内测得的流速信号通过模拟开关信号输出端传递到转换器信号输入端，经十 六位A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后再通过转换器信号输出端传递到 处理器信号输入端，在此过程中十六位A/D转换器采纳由基准电路的基准信号 输出端传递到转换器基准信号输入端的基准信号效正自身的A/D转换频率，另 外，当处理器信号输入端收到转换器信号输出端传递的信号后，经中央处理器 计算为外部计算机可分析和识别的计算机可读形式文件信号，通过处理器信号 输出端传递到发送电路的发送电路信号输入端，最后通过发送电路信号输出端 将其信号输送至存储器信号输入端保留到存储器内。这时，用户将钻孔测漏仪
从钻孔内提升至地表以上，取下保留有可分析文件信号的存储器到外部计算机 系统中进行数据分析，就可以判断地表下钻孔内是否有漏失的情况，进而为资 源勘査钻探、地质勘探钻孔得出可靠分析依据。但是，现有的钻孔测漏仪测试 数据单一，测试精度不够理想，只能简单的分析钻孔内是否有漏失情况，而不 能精确的测定地表下钻孔内漏失位置，仅能满足一般需求，对于需要进行钻孔 内堵漏、深层矿藏开采或深层地质勘探明显数据不够，尤其是探测深层地质情 况必须对钻孔进行堵漏，才能精确的测量深层地质数据。随着现有有限的浅表 底层矿藏资源开采，越来越少的浅表地层资源已经不能满足发展的需求，进行 深层地下资源开采越发显得重要，取得深层地质勘探的测量数据也相应显得越 发的重要。因此，急需提供一种满足测定地表下钻孔内漏失层位的钻孔测漏仪。
实用新型内容
本实用新型的目的是在现有钻孔测漏仪的结构上进行改进，提供一种能测 量钻孔内漏失层位的无缆多参数组合钻孔测漏仪。
本实用新型的无缆多参数组合钻孔测漏仪具有电源电路、模拟开关、十六
位A/D转换器、基准电路、中央处理器、发送电路和存储器，所述电源电路与 模拟开关、十六位A/D转换器、基准电路、中央处理器、发送电路和存储器均 连通，所述模拟开关具有模拟开关信号输入端和模拟开关信号输出端，所述十 六位A/D转换器具有转换器基准信号输入端、转换器信号输入端和转换器信号 输出端，所述基准电路具有基准信号输出端，所述中央处理器具有处理器信号 输入端和处理器信号输出端，所述发送电路具有发送电路信号输入端和发送电 路信号输出端，所述存储器具有存储器信号输入端，所述模拟开关信号输出端 与转换器信号输入端相连通，所述转换器信号输出端与处理器信号输入端相连 通，所述处理器信号输出端与发送电路信号输入端相连通，所述发送电路信号 输出端与存储器信号输入端相连通，所述基准信号输出端与转换器基准信号输 入端相连通，其特征是所述模拟开关具有cpu控制信号输入接口，所述十六位 A/D转换器具有cpu控制信号输入端，所述中央处理器具有控制信号输出端，所 述模拟开关的cpu控制信号输入接口和十六位A/D转换器的cpu控制信号输入 端均与中央处理器的控制信号输出端相连通。
本实用新型中所述的模拟开关可以为十六选一多路幵关74150 TTL也可以 为双四选一 74153 TTL多路开关，还可以为八选一多路开关74151 TTL等等，
所述模拟开关采用现有市售数据选择器产品。当使用所述八选一多路开关74151 TTL时，可以让模拟开关信号输入端由流速信号输入端单元、压力信号输入端单 元、温度信号输入端单元、孔径信号输入端单元、电阻率信号输入端单元和电 源电压验证信号输入端单元共同组成，让流速信号输入端单元、压力信号输入 端单元、温度信号输入端单元、孔径信号输入端单元、电阻率信号输入端单元 和电源电压验证信号输入端单元分别连接多路开关的数据输入脚。
本实用新型中所述的十六位A/D转换器采用市售的A/D转换MAX195芯片， 所述中央处理器采用市售的单片机89C2051,所述电源电路中的电源模块采用市 售的电源模块7805。本实用新型中所述存储器是数据存储卡电路，所述数据存 储卡电路由单片机89C205K存储器芯片AT29C040和地址锁存器741s373构成。
当本实用新型的无缆多参数组合钻孔测漏仪通过电源电路上电初始化后， 所述模拟开关的'模拟开关信号输入端处于监控状态，用户将本实用新型的钻孔 测漏仪经事先预备的钻孔下放到地表以下。此时，中央处理器通过控制信号输 出端分别向模拟开关的cpu控制信号输入接口和十六位A/D转换器的cpu控制 信号输入端发出控制信号，第一是让模拟开关收到中央处理器的控制信号时连 续选择流速信号输入端单元、压力信号输入端单元、温度信号输入端单元、孔 径信号输入端单元、电阻率信号输入端单元和电源电压验证信号输入端单元采 集的信号之一，通过与模拟开关信号输出端连接的转换器信号输入端到十六位 A/D转换器中转换信号；第二是让十六位A/D转换器收到中央处理器的控制信号 时对上述模拟开关输送的信号相应进行转换，这时接收的数据才算有效。然后 十六位A/D转换器将转换后的数据输送到中央处理器，中央处理器根据接收的 数据做出相应的处理后通过发送电路传输到存储器保存。随着本钻孔测漏仪向 钻孔内下降，如所处层位存在漏失，相应所测定的流速、压力、温度和电阻率 也会发生变化。用户将钻孔测漏仪从钻孔内提升至地表以上，取下保留有可分 析文件信号的存储器到外部计算机系统中进行数据分析，就可以通过压力、温 度和电阻率计算出地表下钻孔内是否有漏失，通过计算孔径和流速测得漏失量， 并通过所获得的全部连续的数据和经过的时间段计算出钻孔内漏失层位，进而 对钻孔堵漏提供可靠的依据，为精确的测量深层地质数据提供必备条件，有利 于后期深层地下资源开采和深层地质勘探的测量。
与前述现有同类产品相比，本实用新型的无缆多参数组合钻孔测漏仪能实
现多参数准确测量钻孔漏失层位和漏失强度，为钻孔堵漏提供可靠的依据，并 为精确的测量深层地质数据提供必备条件，有利于后期深层地下资源开采和深 层地质勘探的测量。
本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内 容不仅限于实施例中所涉及的内容。
图1是实施例中无缆多参数组合钻孔测漏仪的电路框图。
图2是实施例中所采用的电源电路的电路图。
图3是实施例中所采用的模拟开关、十六位A/D转换器、基准电路、中央 处理器和发送电路的电路图。
图4是实施例中所采用的存储器的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中所述的无缆多参数组合钻孔测漏仪，具有电源电 路l、模拟开关2、十六位A/D转换器3、基准电路4、中央处理器5、发送电路 6和存储器7，所述电源电路1与模拟开关2、十六位A/D转换器3、基准电路4、 中央处理器5、发送电路6和存储器7均连通，所述模拟开关2具有模拟开关信 号输入端和模拟开关信号输出端，所述十六位A/D转换器3具有转换器基准信 号输入端、转换器信号输入端和转换器信号输出端，所述基准电路4具有基准 信号输出端，所述中央处理器5具有处理器信号输入端和处理器信号输出端， 所述发送电路6具有发送电路信号输入端和发送电路信号输出端，所述存储器7 具有存储器信号输入端，所述模拟开关信号输出端与转换器信号输入端相连通， 所述转换器信号输出端与处理器信号输入端相连通，所述处理器信号输出端与 发送电路信号输入端相连通，所述发送电路信号输出端与存储器信号输入端相 连通，所述基准信号输出端与转换器基准信号输入端相连通，其特征是所述模 拟开关2具有cpu控制信号输入接口 ，所述十六位A/D转换器3具有cpu控制 信号输入端，所述中央处理器5具有控制信号输出端，所述模拟开关2的cpu 控制信号输入接口和十六位A/D转换器3的cpu控制信号输入端均与中央处理 器5的控制信号输出端相连通。
如图2所示，本实施例中所述电源电路由电源输入接口 Jl;电容C1 C6、 电容C10 C17;电阻R6;电源芯片7805、 A0505S、 LM135H构成。输入电压DC7. 2V
输出5V。
如图3所示，本实施例中所述U3模拟开关由八选一多路开关74151 TTL; 电阻R7 R12构成，所述U3模拟开关信号输入端由流速信号输入端单元、压力 信号输入端单元、温度信号输入端单元、孔径信号输入端单元、电阻率信号输 入端单元和电源电压验证信号输入端单元组成，流量N1、压力N2、温度N3、孔 径N4、电阻率N5参数模拟电压信号分别通过八选一多路开关74151的13、 14、 15、 12、 ll端口，参数信号为1至5V模拟电压。本实施例中所述U2十六位A/D 转换器由A/D转换MAX195芯片构成。所述基准电路由电容C7、 C8;电阻R5构 成。所述中央处理器包括U1单片机89C2051，复位电路和晶振电路，所述复位 电路由电容C9、电阻R2构成，所述晶振电路由电容CX1、 CX2;电阻R1;石英 谐振器XTA1构成。所述发送电路由芯片7406;电阻R3、 R4;发送接口 H构成。 所述流量N1、压力N2、温度N3、孔径N4、电阻率N5参数模拟电压信号分别通 过八选一多路开关74151的13、 14、 15、 12、 11端口分时进入A/D转换MAX195， A/D转换后形成数据量进入U1单片机89C2051, 7端口 (P3. 3， INTO)在通过2、 3端口再通过7406芯片形成RS-232信号，通过J2的5PIN3脚，发射进入存储 器电路接口 J3。
如图4所示，所述存储器为数据存储卡电路，所述数据存储卡电路由电容 C18 C22;电阻R13;石英谐振器Z01;接口 J3; U3单片机89C2051 、 U4存储 器芯片AT29C040和U5地址锁存器741s373构成。经发送电路传输的数据经过 接口 J3的C0N5的3、 4脚进入U3单片机89C2051的10、 11脚，通过运算处理， 经U3单片机89C2051的地址线端口 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28、 32、 33、 34、 35、 36、 37、 38、 39脚，再通过U5地址锁存器741s373的5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、 21脚进行地址锁存，然后进 入U4存储器芯片AT29C040的2、 5、 6、 9、 12、 15、 16、 19、 3、 4、 7、 8、 13、 14、 17、 18脚，数据经U3单片机89C2051的数据端口 32、 33、 34、 35、 36、 37、 38、 39脚进入U4存储器芯片AT29C040的数据接收端口 3、 4、 7、 8、 13、 14、 17、 18脚完成数据的存储。
权利要求1、一种无缆多参数组合钻孔测漏仪，具有电源电路、模拟开关、十六位A/D转换器、基准电路、中央处理器、发送电路和存储器，所述电源电路与模拟开关、十六位A/D转换器、基准电路、中央处理器、发送电路和存储器均连通，所述模拟开关具有模拟开关信号输入端和模拟开关信号输出端，所述十六位A/D转换器具有转换器基准信号输入端、转换器信号输入端和转换器信号输出端，所述基准电路具有基准信号输出端，所述中央处理器具有处理器信号输入端和处理器信号输出端，所述发送电路具有发送电路信号输入端和发送电路信号输出端，所述存储器具有存储器信号输入端，所述模拟开关信号输出端与转换器信号输入端相连通，所述转换器信号输出端与处理器信号输入端相连通，所述处理器信号输出端与发送电路信号输入端相连通，所述发送电路信号输出端与存储器信号输入端相连通，所述基准信号输出端与转换器基准信号输入端相连通，其特征是所述模拟开关具有cpu控制信号输入接口，所述十六位A/D转换器具有cpu控制信号输入端，所述中央处理器具有控制信号输出端，所述模拟开关的cpu控制信号输入接口和十六位A/D转换器的cpu控制信号输入端均与中央处理器的控制信号输出端相连通。
2、 如权利要求1所述的无缆多参数组合钻孔测漏仪，其特征是所述模拟开 关为八选一多路开关，所述模拟开关信号输入端由流速信号输入端单元、压力 信号输入端单元、温度信号输入端单元、孔径信号输入端单元、电阻率信号输 入端单元和电源电压验证信号输入端单元组成。
专利摘要本实用新型涉及一种用于矿产资源勘查钻探、地质勘探钻孔的钻孔测漏仪，尤其是一种能测量钻孔内漏失层位的无缆多参数组合钻孔测漏仪。本钻孔测漏仪具有电源电路、模拟开关、十六位A/D转换器、基准电路、中央处理器、发送电路和存储器，其特征是模拟开关具有cpu控制信号输入接口，十六位A/D转换器具有cpu控制信号输入端，中央处理器具有控制信号输出端，模拟开关的cpu控制信号输入接口和十六位A/D转换器的cpu控制信号输入端均与中央处理器的控制信号输出端相连通。本产品能实现多参数准确测量钻孔漏失层位和漏失强度，为钻孔堵漏提供可靠的依据。
文档编号E21B47/10GK201187293SQ20082006323
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者刘一民, 策 周, 军 宋, 汤国起, 胡时友, 陈文俊 申请人:中国地质科学院探矿工艺研究所