一种压力平衡部件以及测绘设备的制作方法

本技术涉及盐穴储气库腔体等地下洞穴测量，尤其涉及一种压力平衡部件以及测绘设备。

背景技术：

1、由于地上空间具有有限性，地下空间的利用变得越来越重要。例如，地下储气库的建造设计、腔体建造期间的形态调整、已投产腔体形状的优化等都需要以腔体的检测形状作为基础，利用盐穴的腔体形态，可以进行储气库初选、稳定性评价，定制腔体修复改建的技术方案等。

2、由于测绘设备在井下工作时需要承受几十兆帕到上百兆帕的地层压力，受限于结构特征，或者受测量方式的约束，部分测井仪器无法使用高强度的外壳作为保护，这时就需要加装压力平衡部件来保护测绘设备不被高压压坏。典型的压力平衡部件多采用柔性导管内注满硅油的压力平衡方式。利用导管随着地层压力的变化而产生压缩或者膨胀，导管内的硅油随之流动来平衡外界的压力。

3、现有技术中公开了专利号为cn202023034174.x，专利名称为《一种用于盐穴探测系统的内外压力平衡器》，具体包括氟胶管、外管体、第一连接件及第二连接件，氟胶管套设在外管体内，氟胶管的一端套接在第一连接件上，第一连接件与外管体一端固定连接，氟胶管的另一端套接在第二连接件上，第二连接件与外管体的另一端固定连接，外管体的表面设置有若干第一通孔，氟胶管内充填有硅油。该现有专利采用将氟胶管作为该平衡器内外压力的简易气囊，在整个探测设备内部预先充满硅油。设备在地下盐穴内缓慢下放的过程中，地下盐穴盐水的压力慢慢增加，压力通过外管体上第一通孔作用到氟胶管上并逐渐传递到设备内部，设备内外的压力始终保持一致，使得内部电机轴在内外压力差为零的情况下，可以自由转动。该现有技术在实际使用过程中其内外压力仍具有较大的差值，其内的导管在反复的极端压力变化中容易破损，压力平衡部件损坏泄露，导致测绘设备失效。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种压力平衡部件以及测绘设备，能够通过压力补偿器进减小压力平衡部件内导管内外的压力差，减少导管与内管体的摩擦，延长内管体的寿命，使得压力平衡部件能够长时间的稳定工作。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种压力平衡部件，包括

3、内管体，所述内管体的管壁上设有多个第一通孔；

4、外管体，所述外管体套设在所述内管体外，所述外管体的内壁与所述内管体的外壁之间间隔设置，所述外管体的管壁设有多个第二通孔；

5、弹性导管，所述弹性导管套设在所述内管体外且位于所述外管体的内侧，所述弹性导管与所述内管体的外壁以及所述外管体的内壁间隙配合；

6、连接件，所述弹性导管的两端均设有所述连接件，所述连接件与所述内管体的外壁固定连接以使得在所述弹性导管的内壁与所述内管体的外壁之间形成压力平衡腔，所述压力平衡腔内设有压力平衡介质；

7、压力补偿器，所述压力补偿器与所述压力平衡腔连接用于补偿压力平衡腔内部与外部之间的压力差。

8、本实用新型的有益效果是：本实用新型采用弹性导管作为内外压力的简易气囊，在整个探测设备内部预先填充压力平衡介质，在地下盐穴内缓慢下放的过程中，地下盐穴盐水的压力慢慢增加，压力通过外管体上第一通孔作用到弹性导管上并逐渐传递到设备内部，设备内外的压力始终保持一致，使得内管体内部的电机轴在内外压力差为零的情况下，可以自由转动，同时，能够通过压力补偿器进减小弹性导管内外的压力差，减少弹性导管与内管体的摩擦，延长内管体的寿命，使得压力平衡部件能够长时间的稳定工作。

9、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

10、进一步，所述压力补偿器包括第一补偿单元，所述第一补偿单元为弹性件，所述第一通孔的外壁与所述弹性导管的内壁之间均设有所述第一补偿单元，所述第一补偿单元的两端分别抵接所述第一通孔的外壁以及所述弹性导管的内壁。

11、采用上述进一步方案的有益效果是：第一补偿单元支撑在第一通孔和弹性导管之间能够尽可能的避免弹性导管被压力压迫在第一通孔上堵塞第一通孔，保障外部压力向内传导，还能够降低第一通孔与弹性导管紧压导致机械损伤的风险。

12、进一步，所述压力补偿器包括第二补偿单元，所述第二补偿单元包括一端用于所述外管体连接的壳体，所述壳体内滑动设有基座以及活塞，所述基座和所述活塞之间设有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述基座以及所述活塞连接，所述活塞的两侧与所述壳体分别形成为压力入口段和压力补偿段，所述基座设在所述活塞设有所述压力补偿段的一侧，所述压力入口段的壳体上设有与外部连通的第三通孔，所述压力补偿段与所述压力平衡腔连通。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：第二补偿单元能够通过活塞更加充分的利用压力平衡部件轴向上的空间。通常来说，由于压力平衡部件的径向空间有限，因此，通过弹性导管和压力平衡腔所能提供的压力平衡能力也有限。能够较大水平的提升压力平衡部件的压力补偿能力，且由于活塞的滑动方向与第二补偿单元的第三通孔的开孔方向相切，因此从第三通孔传递而来的压力并不会直接作用于活塞表面，而是在经过压力入口段的缓冲之后再传递至活塞，因此活塞的受损风险较小。不但如此，由于活塞的受力面相较于第一通孔和第二通孔大幅增加，其受力更加均衡稳定，寿命也会因此而提高，能够进一步的保障压力平衡部件的工作性能。

14、进一步，多个所述第二通孔与多个所述第一通孔在周向上错位设置，至少一个所述第一通孔和与其相邻的所述第二通孔在径向上的正投影至少部分不重叠。

15、采用上述进一步方案的有益效果是：通过错位设置的第一通孔和第二通孔，能够避免外部压力沿第一通孔和第二通孔直线传导，避免外部压力集中于一点将弹性导管紧压在第一通孔上产生机械损伤，分散了弹性导管所受的应力，能够提高弹性导管寿命。

16、进一步，多个所述第二通孔与多个所述第一通孔在周向上错位交替设置，任一所述第一通孔与任一所述第二通孔在径向上的正投影均不重叠。

17、采用上述进一步方案的有益效果是：由于第一通孔和第二通孔错位交替设置，因此能够将外部压力均匀的传递至弹性导管和压力平衡腔内。且由于第一通孔和第二通孔的投影不重叠，因此第二通孔所在开孔区域所对应的内管体存在内管体的实体部分，这一实体部分能够对弹性导管起到承托功能，避免内管体产生较大的形变变化，还能将外部压力较为分散的传递到弹性导管上，延长了弹性导管寿命。

18、进一步，所述弹性导管的内壁与所述内管体的外壁之间设有第一间隙，所述弹性导管的外壁与所述外管体的内壁之间设有第二间隙，所述第一间隙大于等于所述第二间隙。

19、采用上述进一步方案的有益效果是：弹性导管与内管体间设置的第一间隙能够增加压力平衡腔的空间，提高压力平衡部件的压力平衡能力，还能够避免弹性导管较早的与内管体贴合堵塞第一通孔，减小弹性导管损坏的风险；通过弹性导管与外管体之间的间隙，能够避免弹性导管直接受到第二通孔传递而来的压力，弹性导管与外管体之间的间隙能够将压力分散后再传递至弹性导管，减小了弹性导管损坏的风险。不但如此，由于弹性导管通常具有大致为柱状的外部轮廓，因此弹性导管与外管体间的第二间隙也意味着，弹性导管在初步安装后并不是朝向内管体一侧凹陷的。其应当与内管体大致保持平行或者向外管体一侧凸出呈现出一定的弧度，由此，弹性导管在受到压力向内管体形变和移动时能够更好的应对来自外部的压力。

20、本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下：一种测绘设备，包括探测部件、运动控制部件以及上述所述的压力平衡部件，所述压力平衡部件与所述运动控制部件连接用于控制所述运动控制部件内部和外部的压力，所述运动控制部件与所述探测部件连接。

21、采用上述方案的有益效果是：具备前述的压力平衡部件，因此其运动控制部件的内部和外部压力能够尽可能的保持一致，降低了测绘设备因压力差导致的运行阻力，能够降低测绘设备的能耗，降低测绘设备的散热压力，为测绘设备提供更长的工作时间，还能够保障测绘设备运作的动作精度，提高测绘精度，延长设备寿命。

22、进一步，所述压力平衡部件的一端与所述运动控制部件的一端连接，所述运动控制部件的另一端与所述探测部件连接。

23、进一步，所述压力平衡部件的一端与所述运动控制部件的一端连接，所述压力平衡部件的另一端与所述探测部件连接，且所述运动控制部件的传动轴穿过并伸出所述内管体后连接所述探测部件，所述传动轴靠近所述探测部件的一侧通过轴承固定。

24、采用上述进一步方案的有益效果是：将压力平衡部件设置于运动控制部件和探测部件之间，使得压力平衡部件能够直接与运动控制部件相连，两者间的间距更短，能够使得压力平衡部件与运动控制部件所处的环境条件更为接近，两者间的环境压力较为一致，因此压力平衡的效果更好。不然如此，两者间更近的距离还意味着压力平衡腔内的压力平衡介质能够更多更快的传递至探测部件，为探测部件提供更好的散热和更迅速的压力平衡效果。另一方面，由于运动控制部件的传动轴需在穿过压力平衡部件内管体后连接至探测部件，因此，本实施例提供的测绘设备在传动轴与探测部件的连接位置设置了轴承以增加传动轴的稳定性，降低了传动轴长度增加导致的负面影响。

25、进一步，还包括环境信息采集部件，所述环境信息采集部件与所述探测部件连接。

26、采用上述进一步方案的有益效果是：通过环境信息采集部件，能够实现多种环境信息的采集，一方面能够丰富测绘设备所采集到的数据维度，另一方面能够通过环境信息采集部件所采集到的环境信息对测绘设备的各部件工作进行校准和参数的预设及修改，提供更加丰富和精准的测绘能力。