一種具有成像功能的波速測試儀用探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工程物探檢測領(lǐng)域，特別是一種具有成像功能的波速測試儀用探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在水利水電施工大壩建基面檢測和固結(jié)灌漿效果檢測中，一般通過聲波波速參數(shù)來確定巖石質(zhì)量或灌漿是否達(dá)到要求，但實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，鉆孔因有節(jié)理、裂隙，漏水非常嚴(yán)重。這種情況下雖然有干孔探頭，但在上述工作環(huán)境使用價值不高，因?yàn)樯鲜龉ぷ鳝h(huán)境一般孔深較淺，不少測試孔深僅有5m，而干孔探頭因其底部有氣囊等附屬部件導(dǎo)致探頭較長，會導(dǎo)致最為關(guān)鍵的底部部分無法測得，接近洞口部分也因水壓較小，無法去測，最終能測得有效長度非常短，其數(shù)據(jù)不能起到檢測作用，并且如果節(jié)理較為發(fā)育的情況下，其蓄水或許都成問題。也有通過光學(xué)成像來對鉆孔成像來解決這個問題的方式，但光學(xué)成像設(shè)備昂貴，而大壩建基面檢測或固結(jié)灌漿效果檢測這一類淺孔波速測試價格普遍較低，使用光學(xué)成像和聲波測試兩種方式雖然可以解決問題，但不經(jīng)濟(jì)。故能夠經(jīng)濟(jì)的、較為可行的解決節(jié)理發(fā)育的淺鉆孔巖體的測試是一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種具有成像功能的波速測試儀用探頭，可有效解決節(jié)理發(fā)育的淺鉆孔巖體的測試問題。
[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括探頭筒體、成像筒體和聲波換能器，成像筒體裝在探頭筒體下部，探頭筒體內(nèi)上部裝有第一聲波換能器，探頭筒體內(nèi)下部裝有第二聲波換能器，成像筒體下部裝有第三聲波換能器，探頭筒體下部外在成像筒體的上方套裝有居中裝置，第一聲波換能器、第二聲波換能器、第三聲波換能器的中心均有上下的通孔，成像筒體的上部安裝有置于探頭筒體下部內(nèi)的電子羅盤的姿態(tài)傳感器，成像筒體中心沿軸向有插孔，插孔內(nèi)插裝有空心桿，空心桿中部兩側(cè)外裝有對稱的攝像頭，空心桿外周壁上均布有LED光源，電纜線束穿過第一聲波換能器、第二聲波換能器與空心桿上的姿態(tài)傳感器、攝像頭相連，電纜線束穿過探頭筒體上部的中心孔與波速測量儀相連。
[0005]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨(dú)特，安裝使用方便，測試準(zhǔn)確，效果好，成本低，是波速測試儀用探頭上的創(chuàng)新。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0007]圖2為本實(shí)用新型的成像筒體部位的結(jié)構(gòu)立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0009]由圖1、2所示，本實(shí)用新型包括探頭筒體、成像筒體和聲波換能器，成像筒體I裝在探頭筒體5下部，探頭筒體內(nèi)上部裝有第一聲波換能器2a，探頭筒體內(nèi)下部裝有第二聲波換能器2b，成像筒體下部裝有第三聲波換能器2c，探頭筒體5下部外在成像筒體I的上方套裝有居中裝置3，第一聲波換能器2a、第二聲波換能器2b、第三聲波換能器2c的中心均有上下的通孔4，成像筒體I的上部安裝有置于探頭筒體5下部內(nèi)的電子羅盤的姿態(tài)傳感器la，成像筒體I中心沿軸向有插孔ld，插孔Id內(nèi)插裝有空心桿le，空心桿Ie中部兩側(cè)外裝有對稱的攝像頭lb，空心桿Ie外周壁上均布有LED光源lc，電纜線束6穿過第一聲波換能器2a、第二聲波換能器2b與空心桿Ie上的姿態(tài)傳感器la、攝像頭Ib相連，電纜線束6穿過探頭筒體5上部的中心孔與波速測量儀7相連。
[0010]為了保證使用效果，所述的成像筒體I是封閉的高清晰透光的圓形玻璃體；所述的攝像頭Ib為半球形CCD攝像頭；
[0011]所述的成像筒體I經(jīng)絲扣旋裝在探頭筒體5內(nèi)下部，保證成像筒體穩(wěn)定；
[0012]所述的第一聲波換能器2a、第二聲波換能器2b通過螺絲固定在探頭筒體5上，其中心上下有用于穿線的通孔，便于各種電纜線穿過；所述的居中裝置3為圓形的橡膠圈，圈體上有凸起的橡膠粒，套在成像筒體I上方，確定成像筒體內(nèi)部攝像頭觀測巖壁距離一致；
[0013]所述的電纜線束6上刻有記錄深度的刻度(圖中未顯示)，以方便測得不同深度位置的波速情況。
[0014]本實(shí)用新型使用時，將本實(shí)用新型探頭與波速測量儀7通過連電纜線束6連接好，將探頭放入注入清水的鉆孔中，在有水耦合的區(qū)域，通過第三聲波換能器2c發(fā)射聲波信號，第一聲波換能器2a、第二聲波換能器2b接收信號，構(gòu)成單發(fā)雙收的聲波測試結(jié)構(gòu)，并通過電纜線束6上的刻度記錄所處深度，測得該深度的波速情況；無水耦合時，通過成像筒體I記錄該深度的巖壁成像圖片或錄像，可直觀看到孔壁節(jié)理?xiàng)l數(shù)與走向，通過照片或錄像間接比對，推測出波速情況；使用成像筒體時，先通過筒體的電子羅盤姿態(tài)傳感器進(jìn)行指北，然后打開LED光源，保證孔內(nèi)光線充足，最后啟動攝像頭，對孔壁進(jìn)行觀測。
[0015]由上述可以看出，本實(shí)用新型是一種簡單、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的用于節(jié)理發(fā)育淺孔測試的探頭，該探頭可以在大壩建基面檢測或固結(jié)灌漿效果檢測中即可孔內(nèi)巖石檢測波速參數(shù)，又可對裂隙發(fā)育無法注水耦合的情況下，通過光學(xué)成像進(jìn)行間接了解，以推測巖體波速。該設(shè)備的推廣使用可以使該方面檢測節(jié)省成本；同時又有較強(qiáng)的可操作性，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)出鉆孔巖體的實(shí)際情況，保證水利水電施工大壩建基面檢測和固結(jié)灌漿效果檢測，以保證大壩建基的質(zhì)量巖石質(zhì)量或灌漿質(zhì)量，有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有成像功能的波速測試儀用探頭，包括探頭筒體、成像筒體和聲波換能器，其特征在于，成像筒體(I)裝在探頭筒體(5)下部，探頭筒體內(nèi)上部裝有第一聲波換能器(2a)，探頭筒體內(nèi)下部裝有第二聲波換能器(2b)，成像筒體下部裝有第三聲波換能器(2c)，探頭筒體(5)下部外在成像筒體(I)的上方套裝有居中裝置(3)，第一聲波換能器(2a)、第二聲波換能器(2b)、第三聲波換能器(2c)的中心均有上下的通孔(4)，成像筒體(I)的上部安裝有置于探頭筒體(5)下部內(nèi)的電子羅盤的姿態(tài)傳感器(la)，成像筒體(I)中心沿軸向有插孔(ld)，插孔(Id)內(nèi)插裝有空心桿(le)，空心桿(Ie)中部兩側(cè)外裝有對稱的攝像頭(lb)，空心桿(Ie)外周壁上均布有LED光源(lc)，電纜線束(6)穿過第一聲波換能器(2a)、第二聲波換能器(2b)與空心桿(Ie)上的姿態(tài)傳感器(la)、攝像頭(Ib)相連，電纜線束(6)穿過探頭筒體(5)上部的中心孔與波速測量儀(7)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有成像功能的波速測試儀用探頭，其特征在于，所述的成像筒體(I)是封閉的高清晰透光的圓形玻璃體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有成像功能的波速測試儀用探頭，其特征在于，所述的攝像頭(Ib)為半球形CCD攝像頭。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有成像功能的波速測試儀用探頭，其特征在于，所述的成像筒體(I)經(jīng)絲扣旋裝在探頭筒體(5)內(nèi)下部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有成像功能的波速測試儀用探頭，其特征在于，所述的第一聲波換能器(2a)、第二聲波換能器(2b)通過螺絲固定在探頭筒體(5)上，其中心上下有用于穿線的通孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有成像功能的波速測試儀用探頭，其特征在于，所述的居中裝置(3)為圓形的橡膠圈，圈體上有凸起的橡膠粒，套在成像筒體(I)上方。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有成像功能的波速測試儀用探頭，其特征在于，所述的電纜線束(6)上刻有記錄深度的刻度。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及具有成像功能的波速測試儀用探頭，有效解決節(jié)理發(fā)育的淺鉆孔巖體的測試問題，其結(jié)構(gòu)是，成像筒體裝在探頭筒體下部，探頭筒體上裝有聲波換能器，探頭筒體下部外在成像筒體的上方套裝有居中裝置，聲波換能器的中心有上下的通孔，成像筒體的上部安裝有置于探頭筒體下部內(nèi)的電子羅盤的姿態(tài)傳感器，成像筒體中心沿軸向有插孔，插孔內(nèi)插裝有空心桿，空心桿中部兩側(cè)外裝有對稱的攝像頭，空心桿外周壁上均布有LED光源，電纜線束穿過第一聲波換能器、第二聲波換能器與空心桿上的姿態(tài)傳感器、攝像頭相連，電纜線束穿過探頭筒體上部的中心孔與波速測量儀相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨(dú)特，安裝使用方便，測試準(zhǔn)確，效果好，成本低。
【IPC分類】G01N29/24
【公開號】CN204789477
【申請?zhí)枴緾N201520500782
【發(fā)明人】李曉磊, 毋光榮, 王旭明, 馬若龍, 高栓會
【申請人】黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月10日