專利名稱：電控巖屑圖像采集分析儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種巖屑圖像采集分析儀，特別涉及一種電控巖屑圖像采集分析儀。
背景技術：
巖屑圖像采集分析儀是地質錄井工作中不可缺少的分析儀器，它通過對砂樣熒光 圖像的采集進行地質錄井的砂樣分析，為油田地質分析和判別巖層及油氣層分布情況提供 可靠分析依據和數據保障?，F有的圖像采集儀采用人工手動調節(jié)焦距和放大倍數的方法， 增加了工作量，而且地質錄井工作需要將圖像照片完整一致的保存起來，但是人工手動調 節(jié)影響了照片的大小和位置的一致性，從而在地質分析中，帶來人為的誤差。同時現有圖像 采集儀不具備對圖像信息進行分析處理和解釋的功能。
發(fā)明內容
鑒于以上存在的問題，本發(fā)明提供一種自動圖像采集裝置通過電動機械連桿機構
對攝像鏡頭進行焦距和放大倍數的自動調整，通過機械齒條傳動完成對工作臺前后左右四
方向移動和樣品盤出入倉的控制，同時通過對砂樣熒光圖像的采集進行地質錄井的砂樣分
析處理和解釋，具體技術方案是一種電控巖屑圖像采集分析儀，包括出倉托板、前后移位電
機、左右移位電機、出入倉電機、前后移位齒輪、前后移位齒條、左右移位齒輪、左右移位齒
條、出入倉移位齒輪、出入倉移位齒條、放大倍數控制電機、焦距控制電機、連桿A、連桿B、
鏡頭、鏡頭支架，計算機、箱體和料杯。其特征在于前后移位齒條、左右移位齒條、出入倉移
位齒條分別作成箱體內嵌式、背面有導向槽，前后移位齒輪、左右移位齒輪、出入倉移位齒
輪與前后移位電機、左右移位電機、出入倉電機分別固定在一起并與各自的齒條嚙合在一
起，電機固定在各自的齒條箱體內，使前后移位齒條、左右移位齒條、出入倉移位齒條自下
而上通過導向槽動配合在一起，且前后移位齒條、左右移位齒條出入倉移位齒條成90。夾
角，出入倉移位齒條的背面靠一端固定有四個料杯；放大倍數控制電機、焦距控制電機分別
通過連桿A、連桿B與鏡頭連接在一起，放大倍數控制電機、焦距控制電機分別固定于鏡頭
支架上，鏡頭支架固定于箱體內的上部，前后移位齒條固定于箱體內的下部，使鏡頭處于第
一個料杯的上端。 系統流程分以下步驟 (1)分析步驟通過對砂樣熒光圖像的采集進行地質錄井的砂樣分析
①建立圖片庫，根據砂樣熒光圖像同時建立白光圖片庫和熒光圖片庫，
②打開圖片庫，提取白光圖片和熒光圖片， ③根據白光圖片測量巖屑直徑、填寫巖屑直徑、巖性、類型、井深和顏色， ④根據熒光圖片計算分析含油面積、等級，填寫分析報告， ⑤存庫保存， ⑥如需要，打印分析報告， ⑦返回，返回分析步驟初始態(tài)；
(2)回放步驟如需要回放，完成查找圖片、回放 ①打開圖片庫， ②輸入井深，根據井深提取白光圖片和熒光圖片，返回分析步驟初始態(tài)； ③如需要，打印分析報告， ④返回，返回分析步驟初始態(tài)； (3)比較步驟如需要比較，完成查找圖片、按井深分層比較 ①打開圖片庫， ②輸入井深，根據井深提取白光圖片和熒光圖片，按井深分層比較， ③返回，返回初始態(tài)。 本發(fā)明的有益效果提高了調距的可靠性和準確性和照片拍攝大小、位置的一致 性，提高了熒光圖像采集的自動化水平；提供了對熒光圖像的分析處理和解釋方法。
圖1是本發(fā)明的結構方框圖并作為摘要附圖。
圖2是本發(fā)明的電原理圖。
圖3是本發(fā)明的系統流程圖。
具體實施例方式
采用MAX232通訊芯片、W77E58可編程單片機、24C01程序存儲器。
如圖1所示，前后移位齒條6、左右移位齒條8、出入倉移位齒條10分別作成箱體 內嵌式、背面有導向槽，前后移位齒輪5、左右移位齒輪7、出入倉移位齒輪9與前后移位電 機2、左右移位電機3、出入倉電機4分別固定在一起并與各自的齒條嚙合在一起，電機固定 在各自的齒條箱體內，使前后移位齒條6、左右移位齒條8、出入倉移位齒條10自下而上通 過導向槽動配合在一起，且前后移位齒條6、左右移位齒條8出入倉移位齒條10成90°夾 角，出入倉移位齒條10的背面靠一端固定有四個料杯19 ;放大倍數控制電機11、焦距控制 電機12分別通過連桿A13、連桿B14與鏡頭15連接在一起，放大倍數控制電機11、焦距控 制電機12分別固定于鏡頭支架16上，鏡頭支架16固定于箱體18內的上部，前后移位齒條 6固定于箱體18內的下部，使鏡頭15處于第一個料杯19的上端。 如圖2所示，電路連接為計算機與通訊芯片的R1IN、 T10UT單向連接，通訊芯片的 R10UT、 T1IN 口與單片機P3.0 P3. 1 口單向連接，前限位開關、后限位開關分別通過光電 隔離器A、右限位開關、左限位開關分別通過光電隔離器B，出倉限位開關、入倉限位開關分 別通過光電隔離器C依次與單片機P1.0 1.3、P2 口單向連接，單片機的PO. 6 0. 7 口與 程序存儲器相連，單片機p1.4 1.7 口通過光電隔離器D分別與放大倍數控制電機11、焦 距控制電機12連接，單片機p0. 1 0. 6 口分別通過光電隔離器E、光電隔離器F與驅動電 路單向連接，驅動電路通過繼電器1與前后移位電機2前位相連、通過繼電器2與前后移位 電機2后位相連、通過繼電器3與左右移位電機3左位相連、通過繼電器4與左右移位電機 3右位相連、通過繼電器5與出入倉電機4出倉位相連、通過繼電器6與出入倉電機4入倉 位相連。 如圖3所示，其工作原理是調整工作臺位置和出入倉的齒條傳動機構由12VDC普
5通直流電機控制，控制鏡頭焦距和放大倍數自動調節(jié)的連桿機構由步進電機控制，電機均 由單片機控制，可編程單片機與計算機通過RS232串口進行通訊，由計算機向單片機發(fā)出 控制指令，可編程CPU單片機W77E58控制電機動作，電機帶動相應機械機構完成控制任務。 該裝置可完成手/自動焦距調節(jié)，手/自動放大倍數調節(jié)，工作臺位置自動調節(jié)和工作臺出 入倉控制。 系統采用可編程CPU單片機W77E58進行控制，單片機P3. 0 (RXD) 、 P3. 1 (TXD) 口 與MAX232串口通訊芯片的R10UT、 T1IN相連進行通訊，MAX232的T10UT、 R1IN 口通過串口 線纜與計算機進行通訊，即完成計算機與單片機之間的通訊，由計算機給單片機發(fā)出控制 指令。為了達到準確控制的目的，在控制工作臺移動的系統中裝有前、后、左、右4個限位開 關，在控制工作臺出入倉的系統中裝有出倉、入倉兩個限位開關，當工作臺位置到達限定位 置時，各限位開關就會通過各自的TLP521-4光電隔離器向單片機W77E58發(fā)出信號，W77E58 通過P1、P2 口來采集該信號。如當工作臺到達前位限定位置時，前限位開關發(fā)出低電平信 號，TLP521-4光電隔離器導通，輸出高電平信號，W77E58通過P1.0 口采集該高電平信號，繼 而判斷出是前位這個方向到達限定位置。其它限位開關信號采集方法相同。W77E58也可 通過通訊芯片接受計算機發(fā)出的動作指令，再由PO. 1 P0.6 口通過兩個TLP521-4光電隔 離器，來分別控制6個12V繼電器的導通和截止，同時6個繼電器又分別控制3個電機的電 源端，即繼電器1、2控制前后移位電機2，前后移位電機2控制工作臺前后移動；繼電器3、 4控制左右移位電機3，左右移位電機3控制工作臺左右移動；繼電器3控制出入倉電機4， 出入倉電機4控制出倉托板1出入倉。根據采集的判斷信號或者指令，如當W77E58向PO. 1 口輸出低電平信號時，TLP521-4光電隔離器E導通，輸出高電平信號，繼電器1閉合導通， 接通+12V電壓到前后移位電機2電源端，前后移位電機2正向動作，控制工作臺向前移動， 當到達設定控制時間，W77E58向PO. 1 口輸出高電平信號，TLP521-4光電隔離器E斷開，繼 電器1截止，隔斷該路+12V電壓，前后移位電機2無電源電壓輸入，停止正向動作，工作臺 停止移動；當W77E58向PO. 2 口輸出低電平信號時，繼電器2導通時，接通-12V電壓到前后 移位電機2電源端，前后移位電機2反向動作，控制工作臺向后移動，當到達設定控制時間， W77E58向P0. 2 口輸出高電平信號，繼電器2截止，隔斷該路-12V電壓，前后移位電機2無 電源電壓輸入，停止反向動作，工作臺停止移動。左右移位電機3和出入倉電機4的控制方 法相同。 控制鏡頭焦距和放大倍數自動調節(jié)的連桿機構是由放大倍數控制電機11和焦距 控制電機12控制的，步進電機控制除有電源端外，還有脫機控制端(該端始終為高電平不 脫機狀態(tài))、方向控制端和脈沖控制端。W77E58的Pl. 4、P1. 5 口控制放大倍數控制電機11， P1.6、P1.7 口控制焦距控制電機12。當W77E58的P1.4 口輸出低電平，P1.5 口輸出低電平， TLP521-4光電隔離器D導通，向放大倍數控制電機ll的方向控制端和脈沖控制端分別輸出 高電平，放大倍數控制電機11反向動作一次；當W77R58的Pl. 4輸出高電平，Pl. 5仍輸出 低電平不變，TLP521-4光電隔離器D截止，向放大倍數控制電機11的方向控制端輸出低電 平信號，此時放大倍數控制電機11正向動作一次，從而帶動連桿機構正、反向動作，連桿機 構安裝在鏡頭放大倍數調節(jié)旋鈕的外圍，這樣就能帶動放大倍數調節(jié)旋鈕正向、反向旋轉， 達到自動調節(jié)放大倍數的目的。焦距控制電機12動作控制方法相同。
權利要求
一種電控巖屑圖像采集分析儀，包括出倉托板(1)、前后移位電機(2)、左右移位電機(3)、出入倉電機(4)、前后移位齒輪(5)、前后移位齒條(6)、左右移位齒輪(7)、左右移位齒條(8)、出入倉移位齒輪(9)、出入倉移位齒條(10)、放大倍數控制電機(11)、焦距控制電機(12)、連桿A(13)、連桿B(14)、鏡頭(15)、鏡頭支架(16)，計算機(17)、箱體(18)和料杯(19)，其特征在于前后移位齒條(6)、左右移位齒條(8)、出入倉移位齒條(10)分別做成箱體內嵌式、背面有導向槽，前后移位齒輪(5)、左右移位齒輪(7)、出入倉移位齒輪(9)與前后移位電機(2)、左右移位電機(3)、出入倉電機(4)分別固定在一起并與各自的齒條嚙合在一起，電機固定在各自的齒條箱體內，使前后移位齒條(6)、左右移位齒條(8)、出入倉移位齒條(10)自下而上通過導向槽動配合在一起，且前后移位齒條(6)、左右移位齒條(8)出入倉移位齒條(10)成90°夾角，出入倉移位齒條(10)的背面靠一端固定有四個料杯(19)；放大倍數控制電機(11)、焦距控制電機(12)分別通過連桿A(13)、連桿B(14)與鏡頭(15)連接在一起，放大倍數控制電機(11)、焦距控制電機(12)分別固定于鏡頭支架(16)上，鏡頭支架(16)固定于箱體(18)內的上部，前后移位齒條(6)固定于箱體(18)內的下部，使鏡頭(15)處于第一個料杯(19)的上端。
2. 如權利要求1所述的電控巖屑圖像采集分析儀，其特征在于電路連接為計算機(17) 通過通訊芯片與單片機單向連接，前限位開關、后限位開關分別通過光電隔離器A與單片機單向連接，左限位開關、右限位開關分別通過光電隔離器B與單片機單向連接，出倉限位開關、入倉限位開關分別通過光電隔離器C與單片機單向連接，單片機與程序存儲器相連，單片機通過光電隔離器D分別與放大倍數控制電機11、焦距控制電機12單向連接，單片機分別通過光電隔離器E、光電隔離器F與驅動電路單向連接，驅動電路通過繼電器1與前后移位電機(2)的前位相連、通過繼電器2與前后移位電機(2)的后位相連、通過繼電器3與左右移位電機(3)左位相連、通過繼電器4與左右移位電機(3)右位相連、通過繼電器5與出入倉電機(4)出倉位相連、通過繼電器6與出入倉電機(4)入倉位相連。
3. 如權利要求2所述的電控巖屑圖像采集分析儀，其特征在于計算機(17)系統流程分以下步驟(1) 分析步驟通過對砂樣熒光圖像的采集進行地質錄井的砂樣分析① 建立圖片庫，根據砂樣熒光圖像同時建立白光圖片庫和熒光圖片庫，② 打開圖片庫，提取白光圖片和熒光圖片，③ 根據白光圖片測量巖屑直徑、填寫巖屑直徑、巖性、類型、井深和顏色，④ 根據熒光圖片計算分析含油面積、等級，填寫分析報告，⑤ 存庫保存，⑥ 如需要，打印分析報告，⑦ 返回，返回分析步驟初始態(tài)；(2) 回放步驟如需要回放，完成查找圖片、回放① 打開圖片庫，② 輸入井深，根據井深提取白光圖片和熒光圖片，返回分析步驟初始態(tài)，③ 如需要，打印分析報告，④ 返回，返回分析步驟初始態(tài)；(3) 比較步驟如需要比較完成查找圖片、按井深分層比較① 打開圖片庫，② 輸入井深，根據井深提取白光圖片和熒光圖片，按井深分層比較，返回初始態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電控巖屑圖像采集分析儀，前后、左右、出入倉移位齒條分別作成箱體內嵌式、背面有導向槽，前后、左右、出入倉移位齒輪與前后、左右、出入倉電機分別固定在一起并與各自的齒條嚙合在一起，電機固定在各自的齒條箱體內，使前后、左右、出入倉移位齒條自下而上通過導向槽動配合在一起，且前后、左右、出入倉移位齒條成90°夾角，出入倉移位齒條的背面固定有四個料杯；放大倍數、焦距控制電機分別通過連桿A、B與鏡頭連接，放大倍數、焦距控制電機分別固定于鏡頭支架上，鏡頭支架固定于箱體內的上部，前后移位齒條固定于箱體內的下部，使鏡頭處于料杯的上端。本發(fā)明提高了調距的可靠性、準確性和照片拍攝大小、位置的一致性，提高了熒光圖像采集的自動化水平；提供了對熒光圖像的分析處理和解釋方法。
文檔編號G01N21/64GK101718697SQ20091022875
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權日2009年11月26日
發(fā)明者元欐, 劉青, 張鋒, 李娟 , 王春鳴, 王金良, 董靈彥 申請人:天津陸海石油設備系統工程有限責任公司
專業(yè)數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
