技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測量炮孔傾角的裝置及測量方法，屬于工程爆破儀器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

爆破工程中在裝填炸藥前都需要對鉆鑿的炮孔幾何尺寸是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求進(jìn)行驗(yàn)收，以確保后續(xù)裝藥合理、安全，其中對炮孔傾斜角度檢驗(yàn)是重要檢測項(xiàng)目。目前，爆破鉆孔多采用人工米尺測量間接距離并利用解析幾何手算炮孔傾斜角度，或者采用地質(zhì)勘探專用鉆孔測斜儀器測量大直徑鉆孔傾角。因工程爆破一般鉆孔數(shù)量龐大，作業(yè)周期短，同時(shí)對炮孔布置的精度要求高，人工手算驗(yàn)收炮孔傾角，工作效率低，誤差大，直接導(dǎo)致鉆孔作業(yè)與原設(shè)計(jì)相差較大，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)裝藥與原設(shè)計(jì)相差甚大；另外，采用地質(zhì)勘探用測斜儀器只能測量巖土爆破中大直徑炮孔，而國內(nèi)巖土爆破及拆除爆破多采用小直徑炮孔，并且地質(zhì)用鉆孔測斜儀一般將傳感器內(nèi)置于地質(zhì)勘探鉆孔設(shè)備內(nèi)，因而并不適用于爆破鉆孔的傾角測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明旨在提供一種用于測量炮孔傾角的裝置，有效的解決鉆孔作業(yè)過程中人工手算炮孔傾角低效、高誤差的缺陷。

一種用于測量炮孔傾角的裝置，包括套管，在套管內(nèi)設(shè)置撐桿，在撐桿的前端和中部分別鉸鏈連接傘桿，傘桿的外端伸出套管外表面并分別連接固定片，在套管圓周方向至少均勻設(shè)置三個(gè)接固定片，固定片整體呈弧形，在套管的前端設(shè)置有用于導(dǎo)向圓錐，在套管的后端一側(cè)設(shè)置便攜把手，在套管的后端另一側(cè)設(shè)置卡槽，在卡槽內(nèi)裝配有采集器；

所述采集器包括三軸傾角加速度計(jì)、三軸磁強(qiáng)計(jì)、溫度傳感器、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)傳輸接口、顯示器和輸入器，三軸傾角加速度計(jì)、三軸磁強(qiáng)計(jì)、溫度傳感器分別和信號(hào)放大電路連接，信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接，A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)傳輸接口、顯示器、輸入器分別和數(shù)據(jù)處理器連接。

采用上述技術(shù)方案，將導(dǎo)向圓錐一端伸入炮孔內(nèi)，一手握住套管，另一手沿套管軸向前推撐打開固定片，使固定片緊貼炮孔壁固定，達(dá)到使采集器中的三軸傾角加速度計(jì)與炮孔同軸對準(zhǔn)的目的，最后手按采集器上的輸入器自動(dòng)測量炮孔的傾角和方位角按鈕，測量自動(dòng)進(jìn)行，并測量數(shù)據(jù)自動(dòng)保存與存儲(chǔ)卡內(nèi)，通過采集器上的數(shù)據(jù)傳輸接口可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明設(shè)備體積小、質(zhì)量輕，攜帶、使用方便；可測量上仰、下傾、水平、垂直的各種孔徑炮孔；效率高、精度高、測量容量大，填補(bǔ)了炮孔傾角專用測量設(shè)備空白。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖；

圖2為本發(fā)明的傘桿與固定片連接示意圖圖；

圖3采集器的組成框架圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1套管、2撐桿、3傘桿、4固定片、5圓錐、6卡槽、采集器、7便攜把手、8三軸傾角加速度計(jì)、9三軸磁強(qiáng)計(jì)、10溫度傳感器、11信號(hào)放大電路、12 A/D轉(zhuǎn)換電路、13數(shù)據(jù)處理器、14數(shù)據(jù)傳輸接口、15顯示器、16輸入器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1、圖2、圖3所示，一種用于工程爆破的炮孔傾斜角度測量儀，包括套管1，在套管1內(nèi)設(shè)置撐桿2，在撐桿2的前端和中部分別鉸鏈連接傘桿3，傘桿3的外端伸出套管1外表面并分別連接固定片4，當(dāng)然在套管1壁上設(shè)置有槽形孔，傘桿3的外端才能伸出套管1外表面；

在套管1圓周方向至少均勻設(shè)置三個(gè)接固定片4，也就是套管1圓周方向至少均勻設(shè)置三個(gè)傘桿3，相鄰傘桿3之間的夾角為120度；

在沒有測量炮孔傾斜角時(shí)，固定片4覆蓋在相鄰套管1表面，固定片4整體呈弧形，與套管1表面相適配；

測量炮孔傾斜角時(shí)，將導(dǎo)向圓錐5一端伸入炮孔內(nèi)，傘桿3可以繞鉸鏈端旋轉(zhuǎn)，當(dāng)往炮孔內(nèi)方向推撐桿2時(shí)，撐桿2帶動(dòng)傘桿3旋轉(zhuǎn)張開，這樣固定片4隨傘桿3旋轉(zhuǎn)張開，其工作原理就像一般雨傘一樣；

固定片4與炮孔內(nèi)壁接觸，套管1就固定在炮孔內(nèi)，并且套管1與炮孔同軸。

為了方便測量操作，在套管1的后端一側(cè)設(shè)置便攜把手7；

在套管1的后端另一側(cè)設(shè)置卡槽6，在卡槽6內(nèi)裝配有采集器，采集器為本裝置的電子部件匯總；

所述采集器包括三軸傾角加速度計(jì)8、三軸磁強(qiáng)計(jì)9、溫度傳感器10、信號(hào)放大電路11、A/D轉(zhuǎn)換電路12、數(shù)據(jù)處理器13、數(shù)據(jù)傳輸接口14、顯示器15和輸入器16，三軸傾角加速度計(jì)8、三軸磁強(qiáng)計(jì)9、溫度傳感器10分別和信號(hào)放大電路11連接，信號(hào)放大電路11和A/D轉(zhuǎn)換電路連接12，A/D轉(zhuǎn)換電路12、數(shù)據(jù)傳輸接口14、顯示器15、輸入器16分別和數(shù)據(jù)處理器13連接。

以上電子部件為現(xiàn)有技術(shù)，可以通過購買獲得。

在采集器中，所述三軸傾角加速度計(jì)8用于測量各個(gè)方向的重力加速度；所述三軸磁強(qiáng)計(jì)9用于測量各個(gè)方向的地磁信號(hào)；所述溫度傳感器10對所處位置處的溫度信息進(jìn)行檢測，所述信號(hào)放大電路11對三軸傾角加速度計(jì)8、三軸磁強(qiáng)計(jì)9和溫度傳感器10檢測的信號(hào)進(jìn)行放大；所述A/D轉(zhuǎn)換電路12對信號(hào)放大電路11放大的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述數(shù)據(jù)處理器13對A/D轉(zhuǎn)換電路12模數(shù)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行處理并控制所述顯示器15和處理所述輸入器16輸入，所述數(shù)據(jù)傳輸接口14可連接外部存儲(chǔ)設(shè)備將所測傾角和方位角數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

測量方法：將導(dǎo)向圓錐5一端伸入炮孔內(nèi)，一手握住套管1，另一手沿套管1軸向前推撐2打開固定片4，使固定片4緊貼炮孔壁固定，達(dá)到使采集器中的三軸傾角加速度計(jì)8與炮孔同軸對準(zhǔn)的目的，最后手按采集器上的輸入器16自動(dòng)測量炮孔的傾角和方位角，測量自動(dòng)進(jìn)行，并將測量數(shù)據(jù)自動(dòng)保存于存儲(chǔ)卡內(nèi)，通過采集器上的數(shù)據(jù)傳輸接口14可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。