帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器。是一種用于單孔一發(fā)雙收測(cè)井的壓電陶瓷聲波換能器。與工程聲波儀配套使用，屬于工程地球物理檢測(cè)設(shè)備。它利用彈性的波速隨巖體裂隙發(fā)育而降低，隨應(yīng)力增大而增大的特性，對(duì)巖土、建筑工程的混凝土內(nèi)部強(qiáng)度和缺陷檢測(cè)，測(cè)試洞室因開挖形成的松弛范圍、研究洞室圍巖節(jié)理、裂隙發(fā)育情況。工程建筑中，將工程地質(zhì)與巖體力學(xué)聯(lián)系起來解決工程地質(zhì)評(píng)價(jià)等問題。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的單孔一發(fā)雙收換能器電纜長(zhǎng)度一般設(shè)計(jì)在500米內(nèi)，換能器的直徑Φ28πιπι?Φ80πιπι，換能器的發(fā)射主頻為40kHz、30kHz、20kHz、1kHz等。換能器的三部分為:發(fā)射、接收1、接收2。深度標(biāo)注:通常用一根標(biāo)注有刻度的測(cè)繩與三根信號(hào)電纜并扎在一起。人工完成下井深度判讀。當(dāng)電纜線長(zhǎng)度大于100米時(shí)，一般就采用帶前置放大的方法來增強(qiáng)接收信號(hào)。
[0003]這樣設(shè)計(jì)存在如下缺陷:一、發(fā)射、接收及測(cè)繩四股線并扎在一起笨重，超過100米后時(shí)體積膨大不便攜帶運(yùn)輸；二、使用三根電纜加一根測(cè)繩成本增加；三、人工深度讀數(shù)慢，影響工程檢測(cè)效率；四、下井超過500米時(shí)信號(hào)衰減嚴(yán)重、線路噪音大，無法完成深井檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器。高壓發(fā)射電路采用密封防水安裝于下井探頭的頂部，配套提供信號(hào)轉(zhuǎn)接盒兼容傳統(tǒng)多根電纜一發(fā)雙收換能器。
[0005]本發(fā)明的目的是由下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
電纜方面:設(shè)計(jì)出多芯單根下井電纜，電纜重量輕便，傳輸時(shí)可有效防止信號(hào)衰減。電纜長(zhǎng)度根據(jù)需求提供，電纜印制深度標(biāo)識(shí)，并確保電纜抗拉力在200kg以上(抗拉性不低于傳統(tǒng)多根電纜方式)。
[0006]下井探頭結(jié)構(gòu)方面:從上至下包括高壓發(fā)射模塊、F發(fā)射器、Jl接收器、J2接收器。F發(fā)射器與Jl接收器之間、Jl接收器與J2接收器之間通過隔聲管相連，在F發(fā)射器一端連接高壓發(fā)射模塊。下井電纜一端接在高壓發(fā)射模塊電纜接頭上，下井電纜另一端連接地面的聲波儀。高壓發(fā)射模塊電路采用防水設(shè)計(jì)，最大防水深度達(dá)1000米以上。
[0007]兼容傳統(tǒng)儀器方面:傳統(tǒng)聲波儀內(nèi)含高壓發(fā)射模塊提供多個(gè)接口(高壓發(fā)射、接收1，接收2，觸發(fā)輸入/輸出)。而本發(fā)明單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器則將高壓發(fā)射模塊安裝于換能器上端。單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器僅提供電纜接頭，因此需要對(duì)接口的兼容性方面進(jìn)行調(diào)整。生產(chǎn)一發(fā)雙收測(cè)井換能器時(shí)配套一個(gè)接口轉(zhuǎn)接盒進(jìn)行轉(zhuǎn)接，轉(zhuǎn)接盒一端連接本發(fā)明一發(fā)雙收測(cè)井換能器單個(gè)接頭，轉(zhuǎn)接盒另一端信號(hào)則通過轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)化成接收1，接收2，觸發(fā)輸入接口，兼容市場(chǎng)上各類聲波儀。
[0008]本發(fā)明具體的技術(shù)方案是:一種帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，包括聲波儀、下井電纜、下井探頭和光電編碼器，其特征在于:下井電纜為多芯單根下井電纜；下井探頭主要由高壓發(fā)射模塊、F發(fā)射器、Jl接收器和J2接收器組成；高壓發(fā)射模塊采用全密封結(jié)構(gòu)，底部連接F發(fā)射器，上端連接下井電纜；F發(fā)射器與Jl接收器通過隔聲管連接，Jl接收器與J2接收器通過隔聲管連接；下井電纜下端接高壓發(fā)射模塊，另一端連接聲波儀；所述的光電編碼器設(shè)置在計(jì)數(shù)滑輪支架上，與計(jì)數(shù)滑輪側(cè)面相對(duì)應(yīng)。
[0009]所述的滑輪支架上還設(shè)有壓線輪，與計(jì)數(shù)滑輪輪槽相對(duì)應(yīng)。
[0010]所述的下井電纜與聲波儀之間設(shè)有信號(hào)轉(zhuǎn)接盒。
[0011 ] 所述的信號(hào)轉(zhuǎn)接盒內(nèi)設(shè)有信號(hào)放大電路。
[0012]所述的信號(hào)轉(zhuǎn)接盒上設(shè)有電源開關(guān)、充電輸入、信號(hào)輸入和信號(hào)輸出接口。
[0013]所述的信號(hào)輸入接口與下井電纜連接。
[0014]所述的信號(hào)輸出接口與轉(zhuǎn)接線連接。
[0015]所述的轉(zhuǎn)接線轉(zhuǎn)出的多個(gè)接口與聲波儀接口兼容。
[0016]所述的隔聲連接管為具有迷宮式窗口的尼龍管。
[0017]所述的下井電纜為8芯線。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
a、本發(fā)明測(cè)井換能器由多根電纜與測(cè)繩模式改成單根電纜，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，提升了生產(chǎn)效率，節(jié)約了成本。
[0019]b、減輕了質(zhì)量，更輕便小巧，方便包裝、運(yùn)輸。測(cè)井過程減輕提升重量，為工程檢測(cè)人員提供了便利。
[0020]C、采用高壓發(fā)射電路安裝至探頭內(nèi)部，靠近發(fā)射器，提高了激發(fā)能量，減少線路信號(hào)衰減。
[0021]d、采用多芯電纜，提升了信號(hào)強(qiáng)度，使最大檢測(cè)深度從500米，提高至1000米以上，擴(kuò)大了設(shè)備應(yīng)用范圍，適應(yīng)于深孔聲波檢測(cè)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明下井探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、高壓發(fā)射模塊；2、F發(fā)射器；3、J1接收器；4、J2接收器；5、下井電纜；23、隔聲連接管。
[0023]圖2為信號(hào)轉(zhuǎn)接盒示意圖；
圖中:6、電源開關(guān)；7、充電輸入；8、信號(hào)輸入；9、信號(hào)輸出。
[0024]圖3為轉(zhuǎn)接線示意圖；
圖中:10、轉(zhuǎn)接線。
[0025]圖4為井口計(jì)數(shù)滑輪示意圖；
圖中:11、光電編碼器；12、計(jì)數(shù)滑輪；13、壓線輪；14、計(jì)數(shù)滑輪支架。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的下井探頭由高壓發(fā)射模塊1、F發(fā)射器2、Jl接收器3、J2接收器4、下井電纜5和隔聲連接管23構(gòu)成。下井電纜一端與高壓發(fā)射模塊電纜接頭連接，下井電纜另一端連接地面的聲波儀。
[0027]如圖2、圖3所示，本發(fā)明的信號(hào)轉(zhuǎn)接盒內(nèi)設(shè)有信號(hào)放大電路。信號(hào)轉(zhuǎn)接盒上設(shè)有電源開關(guān)6、充電輸入7、信號(hào)輸入8、信號(hào)輸出9等接口。
[0028]工作時(shí)，開啟電源開關(guān)6，下井電纜單個(gè)接頭連轉(zhuǎn)接盒的信號(hào)輸入8，轉(zhuǎn)接盒的信號(hào)輸出9與轉(zhuǎn)接線10連接，轉(zhuǎn)接線10轉(zhuǎn)化出的多個(gè)接口可與傳統(tǒng)的各類聲波儀接口兼容。
[0029]如圖4所示，本發(fā)明的井口計(jì)數(shù)滑輪由光電編碼器11、計(jì)數(shù)滑輪12、壓線輪13、計(jì)數(shù)滑輪支架14構(gòu)成，光電編碼器設(shè)置在計(jì)數(shù)滑輪支架上，計(jì)數(shù)滑輪設(shè)置在計(jì)數(shù)滑輪支架的中間，壓線輪設(shè)置在計(jì)數(shù)滑輪輪槽相對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)支架上。
[0030]使用時(shí)，將下井電纜放在計(jì)數(shù)滑輪槽內(nèi)，并由壓線輪將其固定，隨著下井探頭的下放，計(jì)數(shù)滑輪旋轉(zhuǎn)，即可通過光電編碼器顯示下降的深度。
[0031]本發(fā)明的操作過程:
a、準(zhǔn)備單根電纜換能器，將工程聲波儀、轉(zhuǎn)接盒充滿電；
b、井口安裝自動(dòng)計(jì)數(shù)器，并通過計(jì)數(shù)滑輪將一發(fā)雙收測(cè)井換能器下放至井底；
C、將換能器單根接頭連接轉(zhuǎn)接盒的信號(hào)輸入，轉(zhuǎn)接盒的信號(hào)輸出端通過轉(zhuǎn)接線連至工程聲波儀(聲波儀的發(fā)射端口連接發(fā)射器，聲波儀通道一、通道二連接換能器的接收器I和接收器2);
d、開啟聲波儀，開啟轉(zhuǎn)接盒電源；
e、設(shè)置工程參數(shù)、聲波儀采集參數(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
f、檢測(cè)完一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)后，提升換能器，直到整個(gè)鉆孔檢測(cè)完成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，包括聲波儀、下井電纜、下井探頭和光電編碼器，其特征在于:下井電纜為多芯單根下井電纜；下井探頭主要由高壓發(fā)射模塊、F發(fā)射器、Jl接收器和J2接收器組成；高壓發(fā)射模塊采用全密封結(jié)構(gòu)，底部連接F發(fā)射器，上端連接下井電纜；F發(fā)射器與Jl接收器通過隔聲管連接，Jl接收器與J2接收器通過隔聲管連接；下井電纜下端接高壓發(fā)射模塊，另一端連接聲波儀；所述的光電編碼器設(shè)置在計(jì)數(shù)滑輪支架上，與計(jì)數(shù)滑輪側(cè)面相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的滑輪支架上還設(shè)有壓線輪，與計(jì)數(shù)滑輪輪槽相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的下井電纜與聲波儀之間設(shè)有信號(hào)轉(zhuǎn)接盒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的信號(hào)轉(zhuǎn)接盒內(nèi)設(shè)有信號(hào)放大電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的信號(hào)轉(zhuǎn)接盒上設(shè)有電源開關(guān)、充電輸入、信號(hào)輸入和信號(hào)輸出接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的信號(hào)輸入接口與下井電纜連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的信號(hào)輸出接口與轉(zhuǎn)接線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)接線轉(zhuǎn)出的多個(gè)接口與聲波儀接口兼容。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的隔聲連接管為具有迷宮式窗口的尼龍管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器，其特征在于:所述的下井電纜為8芯線。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶自動(dòng)計(jì)數(shù)的單線一發(fā)雙收測(cè)井換能器。其特征在于：下井電纜為多芯單根下井電纜；下井探頭主要由高壓發(fā)射模塊、F發(fā)射器、J1接收器和J2接收器組成；高壓發(fā)射模塊采用全密封結(jié)構(gòu)，底部連接F發(fā)射器，上端連接下井電纜；F發(fā)射器與J1接收器通過隔聲管連接，J1接收器與J2接收器通過隔聲管連接；下井電纜下端接高壓發(fā)射模塊，另一端連接聲波儀；所述的光電編碼器設(shè)置在計(jì)數(shù)滑輪支架上，與計(jì)數(shù)滑輪側(cè)面相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明采用單根多芯電纜，提升了信號(hào)強(qiáng)度，使最大檢測(cè)深度從500米提高至1000米以上，擴(kuò)大了設(shè)備應(yīng)用范圍，適應(yīng)于深孔聲波檢測(cè)。
【IPC分類】G01V1-52, G01V1-40
【公開號(hào)】CN104678441
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510076918
【發(fā)明人】王槐仁
【申請(qǐng)人】王槐仁
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日