专利名称：顶角传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及顶角测量仪器，特别是一种顶角传感器。
背景技术：
在地质、煤田、冶金、水文、石油等行业的勘探及工程施工中，都涉及到向地下钻孔，一般钻孔为垂直孔，也有一些根据需要设计成一定斜度(或弯曲)的定向孔。不论是垂直孔或定向孔，在施工钻井中，都必须确切知道钻孔倾斜的角度，称为顶角。目前的方法是利用重锤、液体中浮球、重力加速度计等方法实现顶角测量。这些方法虽然解决了钻孔顶角的测量问题，但随着新的施工质量要求提高，对钻孔顶角的测量要求越来越精确，现有的顶角测量仪器满足不了施工的要求，迫切需要高精度的顶角传感器。
发明内容
本实用新型为了解决现有顶角测量仪器测量顶角精度不高所存在的技术问题，而提供一种能提高顶角测量精度的顶角传感器。
根据上述目的，本实用新型提供一种顶角传感器，由甲电极、乙电极、电解液、外壳、引出线构成；其中甲电极由处于同一平面的两片相同电极组成；平行的甲电极与乙电极之间的空间注有一半电解液，甲电极、乙电极、电解液密封在外壳中，电极的引出线穿过外壳与测量线路连接。这样，甲电极的两个电极与乙电极之间分别形成两个电容。在顶角传感器倾斜时，这两个电容的容量就发生变化，只要测量电容量的变化量，就可以计算出顶角传感器倾斜的角度。
本实用新型采取了以上技术措施，由于电解液的流动性好，电极之间电容量与顶角传感器倾斜角度的对应关系十分稳定而且灵敏，并且无任何机械磨损，所以顶角传感器的测量精度非常高。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是倾斜时甲电极的位置示意图。
图5是本实用新型的应用实例示意图。
具体实施方式
如图1所示，顶角传感器是甲电极1、乙电极2、电解液3、外壳4、引出线5构成的，平行的甲电极1与乙电极2之间的空间注有一半电解液3，甲电极1、乙电极2、电解液3密封在外壳4中，电极的引出线5穿过外壳4与测量线路连接。此时的顶角传感器处于垂直状态，即甲电极1的两片电极浸于电解液3的面积是相等的。
如图2所示，甲电极1由处于同一平面的两片相同电极1-1、1-2组成，并由绝缘材料6包覆。
如图3所示，乙电极2是一片电极，并由绝缘材料6包覆。
如图4所示，当顶角传感器倾斜时，甲电极的电极1-1、1-2浸于电解液的面积发生变化，其电容量也相应变化。通过测量甲电极1的电极1-1与乙电极2之间的电容量，及电极1-2与乙电极2之间的电容量，从两个电容量的变化，就可获得顶角传感器的倾斜角度。
如图5所示，为本实用新型在钻孔中测量顶角的应用实例，把顶角传感器7安装固定在测量仪器8中，使顶角传感器7的底平面与测量仪器8的轴线垂直。当测量仪器8下放到钻孔9中时，若测量仪器8轴线与钻孔9轴线平行，顶角传感器7中甲电极1的电极1-1、1-2浸于电解液3的面积是相等的，即两容量也是相等的。当钻孔9发生倾斜时，顶角传感器7中甲电极1的电极1-1、1-2浸于电解液3的面积发生相应变化，即两电容是不相等，将所测电容量的变化通过计算，就可获得顶角传感器的倾斜角度。根据几何原理，顶角传感器7底平面与水平面的夹角α就是钻孔9轴线与地面垂线之间的夹角——顶角。
权利要求1.一种顶角传感器，其特征是由甲电极、乙电极、电解液、外壳、引出线构成；甲电极由处于同一平面的两片相同电极组成；其中平行的甲电极与乙电极之间的空间注有一半电解液，甲电极、乙电极、电解液密封在外壳中，电极的引出线穿过外壳与测量线路连接。
专利摘要本实用新型涉及倾斜角度测量的顶角传感器，由甲电极、乙电极、电解液、外壳、引出线构成，其中甲电极由处于同一平面的两片相同电极组成，平行的甲电极与乙电极之间的空间注有一半电解液，甲电极、乙电极、电解液密封在外壳中，电极的引出线穿过外壳与测量线路连接。由于电解液的流动性好，电极之间电容量与顶角传感器倾斜角度的对应关系十分稳定，并且无任何机械磨损，所以顶角传感器的测量精度非常高。
文档编号G01C9/06GK2618142SQ03230040
公开日2004年5月26日 申请日期2003年4月4日 优先权日2003年4月4日
发明者井然 申请人:上海地学仪器研究所