在煤矿深层开采、水平定向钻(HDD)穿越金属管道或强电磁区时,磁罗盘/磁通门因磁影响测量精度骤降或失效,GPS信号被地层隔绝。传统陀螺工具要么因体积过大无法适配狭小空间,无法嵌入钻具近钻头位置,导致轨迹偏差累积,要么在剧烈振动中丢失精度——这正是ER-MNS-09 MEMS定向短节要解决的核心难题。
陀螺寻北技术破解 “磁干扰困局”
钻杆、套管等金属构件会扭曲地磁场,穿越地下金属管道或含磁地层时,磁场畸变更会让传统磁敏感器件 “失效”;煤矿井下的设备金属结构、电缆电磁辐射,同样会干扰测量信号。
ER-MNS-09 的破局点在于 “不依赖地磁场”。搭载的高精度MEMS陀螺仪,通过测量地球自转角速度分量来锁定地理真北方向,彻底规避了磁干扰对测量基准的影响。
精度与效率平衡
精准性与实时性的平衡,是定向测量的终极要求。
ER-MNS-09能测量方位角与姿态角(俯仰/横滚),通过分级精度设计(方位角精度 1°/0.5°/0.25°,姿态精度≤0.2°)适配不同场景需求:在定向钻井的常规段,1°精度足以满足轨迹控制;在 HDD 穿越敏感区,0.25°高精度可规避风险。
配合100Hz的数据更新率,它能及时捕捉设备姿态变化,让控制系统快速响应。
特殊设计适配极端空间?
复杂工程场景对设备的空间要求苛刻,ER-MNS-09 以圆柱形设计给出了答案:直径压缩至30mm,长度仅 120mm 的尺寸,使其能轻松嵌入各类设备的狭小前端,能够近钻头安装。
这种设计并非简单的 “缩小”,而是采用最新MEMS陀螺技术,通过三轴 MEMS 陀螺与三轴加速度计的捷联惯性测量技术,在有限空间内实现了完整的测量感知。
全固态硬核抗极端环境
ER-MNS-09的 “全固态设计 + 内置内平台” 从根本上提升了抗冲击与震动性能。在强冲击震动工况下,仍能保持方位角与姿态角的稳定输出。
针对温度挑战,其通过全温域标定补偿(部分型号支持 5~125℃工作温度),测量漂移控制在极小范围。