一種具有成像功能的波速測試儀用探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程物探檢測領域，特別是一種具有成像功能的波速測試儀用探頭。
【背景技術】
[0002]在水利水電施工大壩建基面檢測和固結灌漿效果檢測中，一般通過聲波波速參數(shù)來確定巖石質量或灌漿是否達到要求，但實際工作中發(fā)現(xiàn)，鉆孔因有節(jié)理、裂隙，漏水非常嚴重。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，因為上述工作環(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致探頭較長，會導致最為關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。也有通過光學成像來對鉆孔成像來解決這個問題的方式，但光學成像設備昂貴，而大壩建基面檢測或固結灌漿效果檢測這一類淺孔波速測試價格普遍較低，使用光學成像和聲波測試兩種方式雖然可以解決問題，但不經濟。故能夠經濟的、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)明內容】

[0003]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術之缺陷，本實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]本實用新型解決的技術方案是，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，探頭筒體內上部裝有第一聲波換能器，探頭筒體內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，插孔內插裝有空心桿，空心桿中部兩側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]本實用新型結構簡單，新穎獨特，安裝使用方便，測試準確，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為本實用新型的結構主視圖。
[0007]圖2為本實用新型的成像筒體部位的結構立體圖。
【具體實施方式】
[0008]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0009]由圖1、2所示，本實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，探頭筒體內上部裝有第一聲波換能器2a，探頭筒體內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內插裝有空心桿le，空心桿Ie中部兩側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經絲扣旋裝在探頭筒體5內下部，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]本實用新型使用時，將本實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，構成單發(fā)雙收的聲波測試結構，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)理條數(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)傳感器進行指北，然后打開LED光源，保證孔內光線充足，最后啟動攝像頭，對孔壁進行觀測。
[0015]由上述可以看出，本實用新型是一種簡單、實用、經濟的用于節(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灌漿效果檢測中即可孔內巖石檢測波速參數(shù)，又可對裂隙發(fā)育無法注水耦合的情況下，通過光學成像進行間接了解，以推測巖體波速。該設備的推廣使用可以使該方面檢測節(jié)省成本；同時又有較強的可操作性，能夠準確的反應出鉆孔巖體的實際情況，保證水利水電施工大壩建基面檢測和固結灌漿效果檢測，以保證大壩建基的質量巖石質量或灌漿質量，有巨大的經濟和社會效益。
【主權項】
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，探頭筒體內上部裝有第一聲波換能器(2a)，探頭筒體內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)內插裝有空心桿(le)，空心桿(Ie)中部兩側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)經絲扣旋裝在探頭筒體(5)內下部。5.根據(jù)權利要求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，其結構是，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，插孔內插裝有空心桿，空心桿中部兩側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。本實用新型結構簡單，新穎獨特，安裝使用方便，測試準確，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)劃設計有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月10日