用于測(cè)定中空裝置的內(nèi)輪廓的設(shè)備和方法
【專利摘要】在一個(gè)方面中，提供了一種用于測(cè)定被測(cè)裝置的內(nèi)輪廓的設(shè)備，在一個(gè)實(shí)施例中該設(shè)備包括：殼體，該殼體具有第一軸線；測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置構(gòu)造成沿偏離第一軸線的第二軸線發(fā)射光束；偏轉(zhuǎn)裝置，該偏轉(zhuǎn)裝置構(gòu)造成將發(fā)射光束引導(dǎo)至被測(cè)裝置的內(nèi)表面；以及驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造成使測(cè)量裝置圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)。
【專利說(shuō)明】用于測(cè)定中空裝置的內(nèi)輪廓的設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年3月2日提交的美國(guó)申請(qǐng)N0.13/411333的權(quán)益，該美國(guó)專利通過(guò)引用而整體并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開(kāi)總體上涉及用在采用漸進(jìn)腔動(dòng)力裝置的井眼操作中的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0004]為了獲得烴(油和氣)，通過(guò)使連接至鉆柱端部的鉆頭旋轉(zhuǎn)來(lái)鉆取井眼或井筒。當(dāng)前，大量的鉆井活動(dòng)包括鉆取用于烴生產(chǎn)的斜井井眼或水平井眼。當(dāng)前，用來(lái)鉆取這種井眼的鉆井系統(tǒng)通常采用在底部處具有鉆頭的鉆柱，該鉆頭被馬達(dá)(通常被稱作“泥漿馬達(dá)”或“鉆井馬達(dá)”)轉(zhuǎn)動(dòng)。典型的泥漿馬達(dá)包括動(dòng)力部分，該動(dòng)力部分包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有放置在定子內(nèi)的外瓣?duì)畋砻妫ㄗ泳哂邢嗯涞膬?nèi)瓣?duì)畋砻?。所述?dòng)力部分在轉(zhuǎn)子的瓣?duì)畋砻婧投ㄗ拥陌隊(duì)畋砻嬷g形成漸進(jìn)腔(progressive cavities)。所述馬達(dá)通常被稱作漸進(jìn)腔馬達(dá)或莫伊諾(Moineau)馬達(dá)。某些用在石油工業(yè)中的泵也采用漸進(jìn)腔動(dòng)力部分。
[0005]定子通常包括金屬殼體，該金屬殼體內(nèi)部襯有螺旋式異形的或瓣?duì)畹膹椥泽w材料。泥漿馬達(dá)的容積效率在很大程度上取決于轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)期間在定子瓣?duì)畈亢娃D(zhuǎn)子瓣?duì)畈恐g形成的密封，該效率取決于定子瓣?duì)畈亢娃D(zhuǎn)子瓣?duì)畈恐g的配合。轉(zhuǎn)子瓣?duì)畈吭谕獠?，能采用多種檢測(cè)工具精確地測(cè)量它們的尺寸。通常不能精確地測(cè)量位于定子的內(nèi)表面上的定子瓣?duì)钶喞?。定子輪廓與所期望的尺寸或所設(shè)計(jì)的尺寸之間相對(duì)小的偏差會(huì)導(dǎo)致:(i)泥漿馬達(dá)效率較低，例如由于與光學(xué)間隙相比轉(zhuǎn)子瓣?duì)畈亢投ㄗ影隊(duì)畈恐g的間隙過(guò)大；(ii)降低馬達(dá)的工作壽命，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子瓣?duì)畈亢投ㄗ影隊(duì)畈恐g的過(guò)度接觸(較小的公差)。能夠用于無(wú)損地檢測(cè)裝置內(nèi)輪廓的裝置是兩點(diǎn)測(cè)量裝置，這種兩點(diǎn)測(cè)量裝置測(cè)量定子的內(nèi)徑，但是不測(cè)量定子內(nèi)輪廓的整個(gè)截面。
[0006]本公開(kāi)在此提供了用于測(cè)量裝置(例如，漸進(jìn)腔泵、泥漿馬達(dá)的定子以及管狀部件)的異形內(nèi)輪廓的設(shè)備和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)方面中，公開(kāi)了一種用于測(cè)定中空部件的內(nèi)輪廓的設(shè)備，在一個(gè)實(shí)施例中該設(shè)備包括:殼體，該殼體具有第一軸線；測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置位于殼體內(nèi)并構(gòu)造成沿第二軸線發(fā)射光束，其中第一軸線偏離第二軸線；可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置，該可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置構(gòu)造成將發(fā)射光束引導(dǎo)至中空部件的內(nèi)表面；驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造成使測(cè)量裝置圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)；以及處理器，該處理器利用從中空部件的內(nèi)輪廓反射的光束來(lái)測(cè)定中空部件的內(nèi)輪廓。
[0008]在其他方面中，公開(kāi)了一種用于測(cè)定具有中心軸線的裝置(被測(cè)裝置)的異形內(nèi)表面的輪廓的方法，在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括:將光束從被測(cè)裝置內(nèi)的選定位置處由旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置引導(dǎo)到裝置的內(nèi)表面上，其中該選定位置偏離中心軸線；接收從被測(cè)裝置的內(nèi)表面反射的光；以及利用反射光測(cè)定被測(cè)裝置的內(nèi)表面和反射位置之間的距離。
[0009]為了更好地理解以下對(duì)本設(shè)備和方法的詳細(xì)描述，相當(dāng)廣泛地總結(jié)了在本文中所公開(kāi)的設(shè)備和方法的特定特征的示例。當(dāng)然，還有以下所公開(kāi)的本設(shè)備和方法的附加特征，這些附加特征將形成所附權(quán)利要求的主題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]參考附圖能最好地理解本公開(kāi)，在附圖中相同的附圖標(biāo)記通常指代相同的元件，其中:
[0011]圖1A和IB(現(xiàn)有技術(shù))示出了具有瓣?duì)畹膬?nèi)表面的示例性定子的截面，可以采用本文中所述的設(shè)備和方法來(lái)獲取該瓣?duì)畹膬?nèi)表面的輪廓；
[0012]圖2是可以用于測(cè)定裝置(例如圖1A和IB中所示的裝置)的內(nèi)表面的輪廓或尺寸的裝置的等距視圖；
[0013]圖3是圖2所示裝置和用于操作圖2的裝置的控制單元以及根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)定裝置的內(nèi)輪廓的基于計(jì)算機(jī)的單元的截面；
[0014]圖4示出了各個(gè)距離相對(duì)于從圖3中所示的偏轉(zhuǎn)裝置到示例性定子(例如圖1A和IB中所示的定子)的內(nèi)輪廓的旋轉(zhuǎn)光束的關(guān)系；
[0015]圖5是不出了對(duì)應(yīng)于圖3中所不裝置的實(shí)施例的同軸的發(fā)射光束和反射光束的不意圖；以及
[0016]圖6是示出了旋轉(zhuǎn)發(fā)射光和從定子(例如圖3中所示的定子)的內(nèi)表面反射的反射光束的線性和旋轉(zhuǎn)關(guān)系。

【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1A和IB (現(xiàn)有技術(shù))示出了漸進(jìn)腔裝置(例如泥漿馬達(dá)或泵)的典型定子100的縱截面和橫截面。所示的定子100包括具有帶多個(gè)瓣?duì)畈?14的內(nèi)表面112的金屬殼體110。內(nèi)表面112可以是金屬表面或者含有由彈性體材料組成的層。在A-A處選取的定子100的截面在圖1B中作為元件120示出。
[0018]圖2是構(gòu)造成測(cè)量中空裝置(在本文中也被稱作“被測(cè)裝置”)一例如，泥漿馬達(dá)或漸進(jìn)腔泵的定子、管等——的內(nèi)輪廓的尺寸的檢測(cè)裝置200的等距視圖。裝置200包括沿著裝置200的中心軸線210的可旋轉(zhuǎn)殼體202。殼體202包圍傳感器部分220 (也被稱作測(cè)量裝置)以及偏轉(zhuǎn)裝置部分250。傳感器部分220包括光學(xué)傳感器222，光學(xué)傳感器222沿著以距離“a”偏離中心軸線210的軸線251引導(dǎo)發(fā)射光。部分250包括構(gòu)造成圍繞在軸線251上的一位置旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置252。因此，偏轉(zhuǎn)裝置的中心和發(fā)射光束都以距離“a”偏離裝置200的中心軸線210。裝置200還包括靠近傳感器部分220的端部的夾緊裝置230a以及靠近偏轉(zhuǎn)裝置部分250的端部的夾緊裝置230b。當(dāng)裝置200被放置在異形部件或裝置(例如圖1A中所示的定子100)內(nèi)時(shí)，夾緊裝置230a以及夾緊裝置230b會(huì)被致動(dòng)，從而將裝置200定位在被測(cè)裝置內(nèi)并將裝置200夾緊在定子100內(nèi)，使得裝置200的中心軸線210與定子的中心軸線同軸。在多個(gè)方面中，偏轉(zhuǎn)裝置252圍繞在發(fā)射光束軸線251上的一位置旋轉(zhuǎn)，并且殼體202可以圍繞中心軸線210在夾緊裝置230a和夾緊裝置230b之間旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)殼體202會(huì)使偏轉(zhuǎn)裝置部分250和傳感器部分220圍繞中心軸線210旋轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)裝置252以及傳感器部分可以以不同的旋轉(zhuǎn)速度互相獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。
[0019]圖3是圖2中所示的裝置200和用于操作傳感器222和偏轉(zhuǎn)裝置252的控制單元370的縱向截面。裝置200包括驅(qū)動(dòng)器350 (例如馬達(dá))，該驅(qū)動(dòng)器350使殼體202在夾緊裝置230a和夾緊裝置230b之間以選定的旋轉(zhuǎn)速度圍繞裝置中心軸線210旋轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)部分250包括偏轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)器340，該偏轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)器340構(gòu)造使偏轉(zhuǎn)裝置252圍繞在傳感器軸線254上的固定位置360以選定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。在操作中，傳感器222將光束312沿著光束軸線251引導(dǎo)到偏轉(zhuǎn)裝置252上。光束312從偏轉(zhuǎn)裝置252反射，并且被導(dǎo)向如下部件的內(nèi)部——在該部件中裝置200被夾緊裝置230a和夾緊裝置230b夾緊。裝置200的中心軸線210和光束軸線251之間的偏移量示出為“a”。在一個(gè)構(gòu)造中，傳感器222可以是共焦色差傳感器。此類(lèi)傳感器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，因此在此不詳細(xì)描述。為了本公開(kāi)的目的，可以采用任何能獲得的共焦色差傳感器。在一個(gè)方面中，控制單元370可包括傳感器/馬達(dá)控制器或控制單元372以及用于控制控制器372的操作的電腦或處理器374。為了測(cè)定部件(例如在內(nèi)部具有瓣?duì)畈康亩ㄗ?的內(nèi)輪廓，裝置200被放置在定子內(nèi)并被夾緊裝置230a和夾緊裝置230b夾緊在定子內(nèi)。在偏轉(zhuǎn)裝置252圍繞光束軸線251旋轉(zhuǎn)并且使殼體202圍繞中心軸線210轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，由電腦374操作的傳感器/馬達(dá)控制器372致使傳感器222將光束312引導(dǎo)至偏轉(zhuǎn)裝置252上。在多個(gè)方面中，控制器372響應(yīng)于電腦374發(fā)出的指令獨(dú)立地控制驅(qū)動(dòng)器340和350的旋轉(zhuǎn)速度。從定子內(nèi)部反射的光束314被傳感器222接收。反射光束314的軸線254與發(fā)射光束軸線251是同一個(gè)軸線。
[0020]圖4是示出了偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)和裝置200的旋轉(zhuǎn)、發(fā)射光束和反射光束以及偏轉(zhuǎn)裝置252(圖2)的偏移量之間的幾何關(guān)系的示意圖。線400限定定子100的內(nèi)輪廓。點(diǎn)Pl表示偏轉(zhuǎn)裝置的位置；距離“a”表示如參考圖2所描述的中心軸線210和傳感器或發(fā)射光束軸線251或反射光束軸線254之間的偏移量或“偏心距”。距離“b”表示光束的起始測(cè)量區(qū)間，如參考圖5更加詳細(xì)地描述的?！癙2”是以距離“a”(偏移量)離開(kāi)Pl的偏轉(zhuǎn)裝置的中心的位置。偏轉(zhuǎn)裝置圍繞P2旋轉(zhuǎn)，同時(shí)裝置200及偏轉(zhuǎn)裝置圍繞Pl旋轉(zhuǎn)。距離“c”表示實(shí)際已知的測(cè)量距離。β是已知的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)角度，而Y是偏轉(zhuǎn)裝置角度的已知的旋轉(zhuǎn)角度，如圖5所示。在一個(gè)實(shí)施例中，Y是45度。
[0021]圖5示出了光束510從傳感器222至定子的內(nèi)表面112的路徑的示意圖。光束510從傳感器222行進(jìn)距離Xl并到達(dá)偏轉(zhuǎn)裝置252上。光束從偏轉(zhuǎn)裝置252偏轉(zhuǎn)，行進(jìn)距離x2外加距離c并且到達(dá)在位置P3處的定子內(nèi)部112上。光從位置P3反射回偏轉(zhuǎn)裝置252，并被提供到用于處理接收的信號(hào)的傳感器/馬達(dá)控制器370 (圖3)。如圖4和5中所不，a是偏移量，b是起始測(cè)量距尚并且是Xl和X2的總和(b = X1+X2), β是豎直線和偏轉(zhuǎn)裝置的零矢量之間的角度，Y是偏轉(zhuǎn)裝置零矢量和位置Ρ3之間的角度。距離d是未知的，要通過(guò)系統(tǒng)來(lái)測(cè)定。
[0022]為了測(cè)定裝置的內(nèi)輪廓，檢測(cè)裝置200被夾在該裝置內(nèi)。偏轉(zhuǎn)裝置和傳感器組件都圍繞各自的軸線旋轉(zhuǎn)。光束從傳感器(例如共焦色差傳感器)發(fā)射到旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置(例如鏡子)，該偏轉(zhuǎn)裝置以已知的偏移量偏離傳感器組件。光束反射離開(kāi)偏轉(zhuǎn)裝置，并到達(dá)裝置的內(nèi)表面上。電腦處理從裝置的內(nèi)表面反射的光束，并測(cè)定從偏轉(zhuǎn)裝置的中心或其他合適的位置到裝置的內(nèi)表面的距離。由于偏轉(zhuǎn)裝置圍繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)，并且還圍繞測(cè)量裝置的軸線旋轉(zhuǎn)，因此光束掃描裝置的整個(gè)內(nèi)輪廓，并且從內(nèi)輪廓接收的信號(hào)被控制器/電腦的組合處理，以提供裝置的整個(gè)內(nèi)輪廓。輪廓可以生成為二維形式或三維形式。為了獲得在被測(cè)裝置的其他內(nèi)部位置處的輪廓，裝置200移動(dòng)到該位置、被夾在被測(cè)裝置內(nèi)，并且重復(fù)上述過(guò)程。
[0023]如圖2至5所示，裝置200的元件包括:測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置與發(fā)射光束和反射光束的光路同軸；旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置將發(fā)射光束引導(dǎo)至被測(cè)裝置的內(nèi)表面，并且將反射光從該內(nèi)表面引導(dǎo)至測(cè)量裝置；驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)裝置；驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器使測(cè)量裝置和偏轉(zhuǎn)裝置圍繞裝置200的中心軸線旋轉(zhuǎn)；控制器，該控制器控制光束以及偏轉(zhuǎn)裝置和測(cè)量裝置的旋轉(zhuǎn)；電腦或處理器，其用于處理反射光束信號(hào)以測(cè)定被測(cè)裝置的內(nèi)輪廓。裝置200采用用于發(fā)射光束和反射光束的同軸光路，電腦根據(jù)光束、偏轉(zhuǎn)裝置以及被測(cè)裝置的內(nèi)輪廓之間的幾何關(guān)系測(cè)定被測(cè)裝置的內(nèi)輪廓。
[0024]在多個(gè)方面中，測(cè)量裝置可能具有有限的測(cè)量區(qū)間。偏心距“a”將光束的測(cè)量區(qū)間移動(dòng)至被測(cè)裝置的內(nèi)輪廓的最近位置。偏轉(zhuǎn)裝置將發(fā)射光偏轉(zhuǎn)到內(nèi)輪廓，并且將反射光偏轉(zhuǎn)到測(cè)量裝置。旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置與測(cè)量裝置和偏離中心軸線的偏移量的結(jié)合產(chǎn)生以下效果:(a)光束和大角度側(cè)面或倒錐的內(nèi)輪廓表面之間的角度被減小，這增大了測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)量和精度；(b)測(cè)量裝置和偏轉(zhuǎn)裝置的疊加的旋轉(zhuǎn)能減少測(cè)量所需的時(shí)間；(c)能用不同的光束-表面角度進(jìn)行多個(gè)表面點(diǎn)測(cè)量，以增加測(cè)量的穩(wěn)定性，因而增加測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。所述測(cè)量系統(tǒng)能適于不同的內(nèi)輪廓，同時(shí)不損害循環(huán)時(shí)間、測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度。
[0025]如前參考圖2和3所述的，當(dāng)殼體被夾緊在被測(cè)量的被測(cè)裝置內(nèi)時(shí)，殼體(該殼體包圍測(cè)量裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和驅(qū)動(dòng)器)的中心軸線與被測(cè)裝置的中心軸線同軸?？商娲?，裝置200可構(gòu)造成在被測(cè)裝置內(nèi)線性移動(dòng)同時(shí)圍繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。在這種構(gòu)造中，線性移動(dòng)提供了線形輪廓的測(cè)量，同時(shí)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)提供了環(huán)形輪廓的測(cè)量。因此，通過(guò)同時(shí)采用線性移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，裝置200能生成裝置內(nèi)表面的三維輪廓。
[0026]因此，在多個(gè)方面中，裝置200是測(cè)量中空裝置(例如定子)截面的移動(dòng)式內(nèi)輪廓測(cè)量裝置或系統(tǒng)。在一個(gè)方面中，裝置200包括含有傳感器(例如，共焦色差傳感器)的測(cè)量裝置。由被測(cè)裝置反射的反射光束與傳感器發(fā)出的發(fā)射光同軸。采用所述效果并借助偏轉(zhuǎn)裝置將光(發(fā)射的光和反射的光)偏轉(zhuǎn)至被測(cè)裝置的內(nèi)表面。為了獲得大量的直接反射光，系統(tǒng)200采用:(1)傳感器和偏轉(zhuǎn)裝置，該傳感器和偏轉(zhuǎn)裝置相對(duì)于被測(cè)裝置的中心軸線偏心地定位，其中發(fā)射光束和反射光束互相同軸；(2)驅(qū)動(dòng)器，該傳感器用于將傳感器前方的偏轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；以及(3)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)使偏轉(zhuǎn)裝置圍繞被測(cè)裝置的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果是偏轉(zhuǎn)裝置和測(cè)量系統(tǒng)200的旋轉(zhuǎn)疊加。所述系統(tǒng)提供了傳感器的發(fā)射光束和定子內(nèi)表面之間的精確測(cè)量角度。該系統(tǒng)測(cè)量被測(cè)裝置內(nèi)部(例如定子的瓣?duì)畈?的側(cè)面的距離，并且提供到瓣?duì)畈康膫?cè)面中的每個(gè)位置(即完整的內(nèi)輪廓)的距離。
[0027]圖6示出了用在圖3的裝置200中的旋轉(zhuǎn)發(fā)射光束和反射光束之間的線性和旋轉(zhuǎn)關(guān)系。根據(jù)圖6所示的關(guān)系測(cè)定距離“d”的方法可如下。如前所述，偏心距“a”是固定的已知值。起始測(cè)量區(qū)間“b”也是固定且已知的數(shù)值。測(cè)量值“c”是實(shí)際已知的測(cè)量值。β是固定并且已知的，Y是已知的偏轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)角度。合成矢量“d”可如下計(jì)算:
[0028]可以根據(jù)以下關(guān)系獲得偏心距a的X分量和y分量。
[0029]ax = sin β *a
[0030]ay = cos β
[0031]起始測(cè)量區(qū)間b的X分量和y分量可計(jì)算如下:
[0032]bx = sin ( β + Y ) *b
[0033]by = cos ( β + Y ) *b
[0034]測(cè)量值c的X分量和y分量可計(jì)算如下:
[0035]cx = sin ( β + Y ) *c
[0036]cy = cos ( β + Y ) *c
[0037]d的合成分量(例如，P3的坐標(biāo))可計(jì)算如下:
[0038]dx = ax±bx±cx
[0039]dx = ay 土 by±cy
[0040]計(jì)算距離d的示例可如下:如果a = 6mm ；b = 13mm ；c = 12mm ； β = 30。； γ =290。；ax/ay = 3mm/5.19mm ;bx/by = 8.35mm/9.96mm ;cx/cy = -7.71mm/9.19mm，則 dx/dy =13.06mm/25.06mm。
[0041]盡管前面的說(shuō)明書(shū)針對(duì)的是本公開(kāi)的特定的示例性實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言各種變型都將是顯而易見(jiàn)的。所意圖的是在所附權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)的所有變型都包含在前面的說(shuō)明書(shū)中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)定部件的內(nèi)輪廓的設(shè)備，該設(shè)備包括: 殼體，該殼體具有第一軸線； 測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置構(gòu)造成沿著以距離“a”偏離所述第一軸線的第二軸線發(fā)射光束； 偏轉(zhuǎn)裝置，該偏轉(zhuǎn)裝置構(gòu)造成將發(fā)射光束引導(dǎo)至所述部件的內(nèi)表面；以及 驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造成使所述測(cè)量裝置圍繞所述第一軸線旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括位于所述測(cè)量裝置內(nèi)的傳感器，該傳感器構(gòu)造成將所述發(fā)射光束引導(dǎo)至所述偏轉(zhuǎn)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述傳感器還構(gòu)造成接收通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置從所述部件的內(nèi)表面反射的光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括構(gòu)造成控制所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)的控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述控制器還構(gòu)造成獨(dú)立于所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)地控制所述測(cè)量裝置的旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括使所述偏轉(zhuǎn)裝置圍繞所述第一軸線上的一位置旋轉(zhuǎn)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括處理器，該處理器構(gòu)造成處理從所述部件的內(nèi)表面反射的光束，以提供以下之一:(i)所述部件的內(nèi)表面的二維內(nèi)輪廓；以及(?)所述部件的內(nèi)表面的三維內(nèi)輪廓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射光束和反射光束是同軸的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括夾緊裝置，該夾緊裝置構(gòu)造成以所述驅(qū)動(dòng)器能夠使所述測(cè)量裝置圍繞所述第一軸線旋轉(zhuǎn)的方式地將所述設(shè)備接合到所述部件的內(nèi)表面。
10.一種用于測(cè)定具有中心軸線的被測(cè)裝置的內(nèi)表面的輪廓的方法，該方法包括: 從被測(cè)裝置內(nèi)的選定位置處由旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置將光束引導(dǎo)至被測(cè)裝置的內(nèi)表面上，其中該選定位置偏離所述中心軸線； 接收響應(yīng)于引導(dǎo)至所述被測(cè)裝置的內(nèi)表面的所述光束而從被測(cè)裝置的內(nèi)表面反射的光；以及 根據(jù)從所述被測(cè)裝置的內(nèi)表面接收的反射光，測(cè)定被測(cè)裝置的內(nèi)表面的輪廓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置圍繞光束軸線旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法還包括使旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置圍繞所述中心軸線旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中被引導(dǎo)至所述被測(cè)裝置的內(nèi)表面的所述光束和從被測(cè)裝置的內(nèi)表面反射的光束是同軸的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置圍繞所述光束軸線的旋轉(zhuǎn)與圍繞所述中心軸線的旋轉(zhuǎn)被疊加。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括: (i)在所述被測(cè)裝置內(nèi)移動(dòng)所述偏轉(zhuǎn)裝置；以及 (?)處理從所述被測(cè)裝置的內(nèi)表面反射的光束，以提供所述被測(cè)裝置的三維內(nèi)輪廓。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括: (i)在沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)所述偏轉(zhuǎn)裝置的同時(shí)，在所述被測(cè)裝置內(nèi)移動(dòng)所述偏轉(zhuǎn)裝置；以及 (?)處理從所述被測(cè)裝置的內(nèi)表面反射的光束，以提供所述被測(cè)裝置的三維內(nèi)輪廓。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括將所述偏轉(zhuǎn)裝置固定在所述被測(cè)裝置內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中引導(dǎo)光束包括通過(guò)放置在被測(cè)裝置內(nèi)的傳感器引導(dǎo)光束，該傳感器構(gòu)造成在所述被測(cè)裝置內(nèi)圍繞所述中心軸線旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】E21B47/007GK104145072SQ201380012103
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】F·約英, M·阿爾達(dá)格, G·米夏埃利斯, H·格里默爾 申請(qǐng)人:貝克休斯公司