光纤陀螺测斜仪

更新时间:2022-12-11 20:58

光纤陀螺测斜仪是采用光纤陀螺元件确定钻孔倾斜方位角的测斜仪。光纤陀螺在陀螺测斜仪中的应用:在套管井开天窗、老井复测中,通常需要利用陀螺测斜仪对井斜方位值进行测量,在磁场异常地区和井段,由于磁通门测量值的误差较大,也需要利用陀螺测斜仪进行方位测量。此外,在某些特定环境下,例如太阳磁暴高发期,或需要第3种仪器进行验证的场合,陀螺测斜仪也有其独到的作用。

简介

英文:optical fiber gyro inclinometer;optical fiber gyro wellbore survey meter释文:光纤陀螺仪虽然称为陀螺仪,元件里却没有机械陀螺转子。

原理

光纤陀螺仪实际是一种基于萨格奈克(Sagnac)效应的角速度敏感元件。萨格奈克效应是:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度(角速度),那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间比逆着这个通道转动方向前进所需要的时间要多。也就是说,这两个前进方向上,两光束的光程相对于通道在静止时的光程都发生了变化。如果用不同方向上前进的两光束产生干涉来测量环路的转动速度,就能制造出干涉型光纤陀螺仪。如果利用这种环路光程的变化来实现环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就能制造出谐振式光纤陀螺仪。光纤陀螺仪具有很高的精度和灵敏度。

特点

比较先进的光纤陀螺仪已经达到0.01度/小时的灵敏度。与硅微机械陀螺相比,角速度的灵敏度高了好几个数量级。利用它对角速度的高灵敏度特点,我们可以用它来测量地球自转的角速度矢量,再进行计算处理就能确定钻孔的倾斜方位。这个方位是相对地球北极方向的方位,有人称作真北方位角。这种陀螺测斜仪称为自寻北陀螺测斜仪,是水平、用途最广的测斜仪(地学仪器)。

分类

光学陀螺主要有激光和光纤陀螺2种。

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