CN104820236B - 一种剪切波速仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剪切波速仪，它包括主机、电缆线，刹车线，探头、弹片和弹开系统，其特征在于，所述弹开系统包括设置在主机端电缆线上的控制装置、刹车线和设置在探头端的弹片松紧装置，所述探头上设有凹槽，弹片松紧装置设于凹槽内，控制装置通过刹车线与松紧装置连接。本发明结构简单，操作方便快捷，状态稳定，采用机械装置控制探头弹片，可确保探头一次性下放到预定深度，提高了工作效率，且探头弹开过程不需要电源，有效减少主机电量消耗或格外携带蓄电池，不受电压等影响，延长了野外测试工作时间。

Description

一种剪切波速仪

技术领域

本发明属于岩土检测技术领域，涉及一种探头贴壁（如孔壁）装置，特别涉及一种剪切波速仪。

背景技术

在岩土检测中普遍使用剪切波速仪现场测试岩土体的剪切波速，剪切波速仪包括用于数据采集的主机、三分量探头（下面简称探头）、传输信号的电缆线、弹片及弹片弹开装置。其中，弹片是为了确保测试时探头与孔壁密贴，确保耦合良好，以便很好的接收有效信号。试验时，往孔内下放探头前，先将弹片紧贴于探头上，待放到预定测试深度后，弹片弹开挤压探头与孔壁紧贴。

目前，波速仪探头上的弹片是紧贴探头还是弹开，是利用电磁铁原理的一套控制装置，具体为，弹片相应部位通过细钢丝绳连接一个金属盖子，金属盖子与探头底部卡槽紧密接触，利用电磁铁原理，探头底部设有电磁铁线圈，接通电源时，探头底部卡槽因电磁铁吸引力吸紧金属盖子，弹片被卡住并紧贴探头，探头便可以顺利放入孔中。达到预定测试深度开始试验时，断开电源，电磁铁吸力消失，卡槽因失去吸力而无法卡住金属盖子，弹片在弹力作用下弹开并挤压探头贴紧孔壁。这种依靠电磁铁吸力的存在或消失来控制探头弹片的波速仪有以下几方面的缺点：缺点一，要消耗主机电量，缩短了野外可持续工作时间；缺点二，电源电压不足时，电磁铁吸力会减少，在往孔中下放探头时容易发生自动弹开现象，由于没有到达预定深度，须将探头提出重新操作；缺点三，探头长时间的大电流通电，容易将电磁铁线圈烧坏，所以要加快下放探头进度。电源本身因电压过高也容易烧坏线圈；缺点四，在较深（大于40m）的泥浆孔中测量时，弹片经常无法弹开，使得试验无法正常进行，出现这种现象的原因可能是由于较大的泥浆压力使金属盖子无法从探头底部卡槽中脱出的缘故。

发明内容

本发明克服了现有波速仪的诸多缺点，目的就在于通过采用一套卡口式机械装置直接控制弹片紧贴探头或弹开，从而提供了一种剪切波速仪。

本发明技术解决方案：一种剪切波速仪，它包括主机、电缆线、刹车线、探头、弹片和弹开系统，所述弹开系统包括设置在主机端电缆线上的控制装置、刹车线和设置在探头端的弹片松紧装置，所述探头上设有凹槽，弹片松紧装置设于凹槽内，控制装置通过刹车线与松紧装置连接。

所述控制装置包括管座和手柄，管座包裹并固定在电缆线上，手柄与管座摆动连接，手柄的一端与刹车线连接。

所述弹片松紧装置包括弹片、弹片固定座、卡头、卡头固定座和卡环；

弹片固定座设置在凹槽后端内底面上，弹片后端与弹片固定座弹性铰链连接，卡头固定座设置在凹槽前端内侧壁上，卡头与卡头固定座弹性铰链连接，控制装置通过刹车线与卡头的头部连接，卡头的头部向内侧壁一侧为卡舌结构，卡环与弹片摆动连接，卡头的卡舌与卡环的卡口卡扣连接时，弹片为索紧状态，卡头的卡舌脱离卡环的卡口时，弹片为松开状态。

所述弹片为索紧状态下，弹片紧贴探头，卡环与探头上的凹槽前端内侧壁紧贴。

所述刹车线包括线套和线芯，刹车线线套的一端与探头连接，另一端与管座连接，刹车线线芯一端与手柄连接，另一端与卡头的头部连接。

所述探头端的线管与线芯之间设有防水橡胶。

所述电缆线和刹车线包裹在一起。

本发明结构简单，操作方便快捷，状态稳定，采用机械装置控制探头弹片，可确保探头一次性下放到预定深度，提高了工作效率，且探头弹开过程不需要电源，有效减少主机电量消耗或格外携带蓄电池，不受电压等影响，延长了野外测试工作时间。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本发明卡环的结构示意图；

图4是图3沿A—A的剖视图；

图5是图3沿B—B的剖视图；

图6是本发明卡头的结构示意图；

图7是图6沿C—C的剖视图；

图8是图6沿D—D的剖视图；

图9是图6沿E—E的剖视图；

图中：电缆线1, 刹车线2, 探头3，弹片4卡头5, 卡环6，管座7，手柄8。

具体实施方式

本发明通过下面实施例可以对本发明作进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

如图1-9所示。

一种剪切波速仪，它包括主机、电缆线1、刹车线2、探头3、弹片4和弹开系统，所述弹开系统包括设置在主机端电缆线1上的控制装置、刹车线2和设置在探头端的弹片松紧装置，所述探头3上设有凹槽，弹片松紧装置设于凹槽内，控制装置通过刹车线2与松紧装置连接。控制装置包括管座7和手柄8，管座7包裹并固定在电缆线1上，手柄8与管座7摆动连接，手柄8的一端与刹车线2连接。

所述弹片松紧装置包括弹片4、弹片固定座、卡头5、卡头固定座和卡环6；

弹片固定座设置在凹槽后端内底面上，弹片4后端与弹片固定座弹性铰链连接，卡头固定座设置在凹槽前端内侧壁上，卡头5与卡头固定座弹性铰链连接，控制装置通过刹车线2与卡头5的头部连接，卡头5的头部向内侧壁一侧为卡舌结构，卡环6与弹片4摆动连接，卡头5的卡舌与卡环6的卡口卡扣连接时，弹片4为索紧状态，卡头5的卡舌脱离卡环6的卡口时，弹片4为松开状态。

所述弹片4为索紧状态下，弹片4紧贴探头3，卡环6与探头3上的凹槽前端内侧壁紧贴。

所述刹车线2包括线套和线芯，刹车线2线套的一端与探头3连接，另一端与管座7连接，刹车线2线芯一端与手柄8连接，另一端与卡头5的头部连接。

所述探头端的线管与线芯之间设有防水橡胶。

所述电缆线1和刹车线2包裹在一起。

具体应用操作程序是，在往孔内下放探头前，操作者先按压弹片4紧贴探头2，并使卡头5卡住弹片4上的卡环6，往孔内下放探头到达预定测试深度后，操作者用手捏压控制手柄上的手柄8，向后拉动刹车线2线芯，继而拉动卡头5，卡头5在线芯的拉力作用向离开卡环方向转动，从而松开卡环6，弹片在自身弹力作用下弹开，从而挤压探头贴紧孔壁，即可开始剪切波速测试。

Claims (7)

1.一种剪切波速仪，它包括主机、电缆线（1）、刹车线（2）、探头（3）、弹片（4）和弹开系统，其特征在于，所述弹开系统包括设置在主机端电缆线（1）上的控制装置、刹车线（2）和设置在探头端的弹片松紧装置，所述探头（3）上设有凹槽，弹片松紧装置设于凹槽内，控制装置通过刹车线（2）与松紧装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种剪切波速仪，其特征在于，所述控制装置包括管座（7）和手柄（8），管座（7）包裹并固定在电缆线（1）上，手柄（8）与管座（7）摆动连接，手柄（8）的一端与刹车线（2）连接。

3.根据权利要求1所述的一种剪切波速仪，其特征在于，所述弹片松紧装置包括弹片（4）、弹片固定座、卡头（5）、卡头固定座和卡环（6）；

弹片固定座设置在凹槽后端内底面上，弹片（4）后端与弹片固定座弹性铰链连接，卡头固定座设置在凹槽前端内侧壁上，卡头（5）与卡头固定座弹性铰链连接，控制装置通过刹车线（2）与卡头（5）的头部连接，卡头（5）的头部向内侧壁一侧为卡舌结构，卡环（6）与弹片（4）摆动连接，卡头（5）的卡舌与卡环（6）的卡口卡扣连接时，弹片（4）为索紧状态，卡头（5）的卡舌脱离卡环（6）的卡口时，弹片（4）为松开状态。

4.根据权利要求3所述的一种剪切波速仪，其特征在于，所述弹片（4）为索紧状态下，弹片（4）紧贴探头（3），卡环（6）与探头（3）上的凹槽前端内侧壁紧贴。

5.根据权利要求3所述的一种剪切波速仪，其特征在于，所述刹车线（2）包括线套和线芯，刹车线（2）线套的一端与探头（3）连接，另一端与管座（7）连接，刹车线（2）线芯一端与手柄（8）连接，另一端与卡头（5）的头部连接。

6.根据权利要求5所述的一种剪切波速仪，其特征在于，所述探头端的线管与线芯之间设有防水橡胶。

7.根据权利要求1所述的一种剪切波速仪，其特征在于，所述电缆线（1）和刹车线（2）包裹在一起。