CN105425283A - 一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，包括用于与硬地表快速耦合进行数据采集的检波器和用于布置该检波器的快速布置装置，所述检波器包括基座，安装于该基座内部的传感器件，设置于该基座顶部的连接插座，以及设置于该基座底部的耦合触角，该耦合触角底部为球形结构；所述快速布置装置包括两个三棱椎体支架，架接在两个支架之间的横杆，以及安装在该横杆上的弹性插销，所述弹性插销上设置有带有吊带的金属环，所述吊带与所述检波器顶部的连接环可拆卸连接。本发明实现了检波器与硬地表的快速耦合，而且大大节省了检波器布置时间，提高了硬地表瞬态面波检测的工作效率和精度。

Description

一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置
技术领域
本发明涉及面波检测领域，具体地说，涉及一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置。
背景技术
面波勘探是近年发展起来的一种新的浅层地球物理勘探方法，具有简便、快速经济、分辨率高、成果直观、适用场地小等优点，已在许多领域得到应用，并取得了良好的应用效果。人们根据激振震源的不同，又把面波勘探分为稳态法、瞬态法、无源法。
瞬态面波检波器常被用在浅层地基、岩体探测和混凝土质量检测中，检波器与硬化表面的线形排列和耦合程度，决定了采集数据的有效性，并最终影响测试结果的准确性。
目前，硬地表瞬态面波检波器布置多采用软线进行逐个连接，然后通过人工判断连线是否形成直线来判断多个检波器之间是否处于同一直线上，相邻检波器的间距是否相等，同样依靠人工使用量尺来测量，而且由于测试环境复杂的硬地表，检波器很难被快速、平稳地布置在测试工作面上并快速有效耦合，而且其布置方式不仅需要多人进行配合操作，费时费力，而且准确率低下，更重要的是，一旦进行检波器移动，则需要全部重新进行定位和检测准确率，这在很大程度上影响了工作效率和准确率，需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，能够实现与复杂硬地表的快速耦合，而且能够快速将多个检波器等间距布置并保持良好的线形，进而提高瞬态面波数据采集的效率和准确性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，包括用于与硬地表快速耦合进行数据采集的检波器和用于布置该检波器的快速布置装置，所述检波器包括基座，安装于该基座内部的传感器件，设置于该基座顶部的连接插座，以及设置于该基座底部的耦合触角，该耦合触角底部为球形结构，所述基座的顶部表面上设置有连接环；所述快速布置装置包括两个由万向轮、快接角撑、斜撑杆组成的三棱椎体支架，架接在两个三棱椎体支架之间的横杆，以及安装在该横杆上的弹性插销，所述弹性插销上设置有带有吊带的金属环，所述吊带与所述检波器顶部的连接环可拆卸连接，所述三棱椎体支架的上方安装有横杆支撑座，所述横杆的一端穿过两个横杆支撑座，其另一端连接有可拆卸的折叠摇把，所述横杆支撑座与所述横杆通过弹性插销固定，该横杆上还设置有至少两个便于弹性插销插入的插孔，且所有插孔间距相等。
优选地，所述基座为圆台状，其顶部表面直径小于底部表面直径。
所述基座可以为以下任意一种结构：
一、所述基座为实心结构，所述连接插座焊接于所述基座的顶部表面。
二、所述基座的下半部分为实心结构，上半部分为空心结构，所述连接插座与所述基座的顶部表面通过螺纹连接。
当然，基座也可以设置成其他结构，只要能够实现信号传输，同时保证配重以达到对地表形成足够压力即可。
优选地，所述耦合触角和连接环的个数均为三个，每个相邻耦合触角之间的夹角为60°，每个相邻连接环之间的夹角为120°。
进一步地，所述快接角撑包括四根空心管道，分别与万向轮和三根斜撑杆以插拔的方式连接。
进一步地，所述横杆支撑座的底部设置有三根与斜撑杆以插拔方式连接的空心管道。
再进一步地，所述斜撑杆的两端均设置有第一弹性凸起卡件，所述快接角撑和横杆支撑座的空心管道上设置有与该第一弹性凸起卡件匹配的卡位孔。
更进一步地，所述横杆为可伸缩结构，由φ18和φ16的空心杆件交替卡接构成，所述φ16的空心杆件的两侧设置有与φ18的空心杆件上的插孔连接的第二弹性凸起卡件。
优选地，所述基座和耦合触角均由不锈钢合金材料制成，所述快接角撑、斜撑杆、横杆支撑座、横杆均由铝合金材质制成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明设计合理，将检波器悬挂在弹性插销金属环上的吊带上，由于弹性插销的插孔在横杆上是等间距设置的，既保证了每个检波器之间的间距相等，又保证了每个检波器的绝对线形关系；当检波器于地表接触后，由于检波器的耦合触脚底部设计为球形结构，结合基座自身的配重对地表形成压力，使得耦合触脚能够与各种不平整硬地表待测面实现快速耦合，降低硬地表对瞬态面波检测带来的不利影响，提高了检测效率和准确率。
（2）本发明的检波器基座和耦合触角均采用不锈钢合金材料制成，最大程度地降低了信号衰减，为弹性波的传输提供了有利条件，进一步提高了弹性波数据采集的准确性；快速布置装置均由铝合金构成，重量轻、强度高，操作简捷、快速。
（3）本发明中设置有折叠摇把和万向轮，满足瞬态面波检测的移动作业需求，省时省力，同时还避免了人工移动带来的检波器间距误差问题和重新调整间距的麻烦问题。
（4）本发明利用横杆上的等间距插孔，保证吊接在吊带下端的检波器间距也相等，大大提高了准确率，而且可以根据测试需要灵活、准确的调整检波器的间距。
（5）本发明中相邻耦合触角夹角设为60°、相邻连接环夹角设为120°、以及三棱锥体支架的设计，都增强了其结构的稳定性，有利于其广泛应用。
（6）本发明的支架、横杆均与插拔方式连接，安装、拆卸简单，拆卸后体积小、质量轻，便于携带。
附图说明
图1为本发明的整体示意图。
图2为本发明的检波器示意图。
附图中部分零部件名称如下：
101-横杆，102-万向轮，103-快接角撑，104-斜撑杆，105-横杆支撑座，106-插孔，107-弹性插销，108-金属环，109-折叠摇把，110-吊带，200-检波器，201-基座，202-连接插座，203-耦合触角，204-连接环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1和图2所示所示，本发明公开的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，包括用于与硬地表快速耦合进行数据采集的检波器和用于布置该检波器的快速布置装置，所述检波器包括基座，安装于该基座内部的传感器件，设置于该基座顶部的连接插座，以及设置于该基座底部的耦合触角，该耦合触角底部为球形结构，所述基座的顶部表面上设置有连接环；所述快速布置装置包括两个由万向轮、快接角撑、斜撑杆组成的三棱椎体支架，架接在两个三棱椎体支架之间的横杆，以及安装在该横杆上的弹性插销，所述弹性插销上设置有带有吊带的金属环，所述吊带与所述检波器顶部的连接环可拆卸连接，所述三棱椎体支架的上方安装有横杆支撑座，所述横杆的一端穿过两个横杆支撑座，其另一端连接有可拆卸的折叠摇把，所述横杆支撑座与所述横杆通过弹性插销固定，该横杆上还设置有至少两个便于弹性插销插入的插孔，且所有插孔间距相等。
优选地，所述基座为圆台状，其顶部表面直径小于底部表面直径。
所述基座可以为以下任意一种结构：
一、所述基座为实心结构，所述连接插座焊接于所述基座的顶部表面。
二、所述基座的下半部分为实心结构，上半部分为空心结构，所述连接插座与所述基座的顶部表面通过螺纹连接。
当然，基座也可以设置成其他结构，只要能够实现信号传输，同时保证配重以达到对地表形成足够压力即可。
优选地，所述耦合触角和连接环的个数均为三个，每个相邻耦合触角之间的夹角为60°，每个相邻连接环之间的夹角为120°。
进一步地，所述快接角撑包括四根空心管道，分别与万向轮和三根斜撑杆以插拔的方式连接。
进一步地，所述横杆支撑座的底部设置有三根与斜撑杆以插拔方式连接的空心管道。
再进一步地，所述斜撑杆的两端均设置有第一弹性凸起卡件，所述快接角撑和横杆支撑座的空心管道上设置有与该第一弹性凸起卡件匹配的卡位孔。
更进一步地，所述横杆为可伸缩结构，由φ18和φ16的空心杆件交替卡接构成，所述φ16的空心杆件的两侧设置有与φ18的空心杆件上的插孔连接的第二弹性凸起卡件。
优选地，所述基座和耦合触角均由不锈钢合金材料制成，所述快接角撑、斜撑杆、横杆支撑座、横杆均由铝合金材质制成。
在测试时，将本装置组装好并展开，然后将检波器连接在吊带上，每一根吊带下端连接一个检波器，由于所有弹性插销的间距相等，因此吊接在吊带下端的检波器间距也相等。如此不仅在布置多个检波器时大大节约了时间，而且能够保证所有检波器的间距完全一致，大大提高了准确度。当需要移动检波器时，可直接转动折叠把手，先将吊带缠绕于横杆上，然后拉动或抬动整个装置，使本装置和所有检波器全部一起移动，移动至指定位置后，再反向转动折叠把手，将吊带完全放开，使检波器垂吊于吊带的下端，静置后即可再次工作，不仅方便，而且省时省力，同时还避免了人工移动带来的检波器间距误差问题和重新调整间距的麻烦问题。
测试时瞬态面波由测试表面经过底部的耦合触脚，传至基座，再由基座内部的传感器件接收，最后通过顶部表面的连接插座输出。基座和耦合触角都采用不锈钢合金制成，两者材质相同，因此，有效保证了瞬态面波信号传输过程中的衰减，降低了传输能耗。同时，基座自身的配重对地表形成有效的压力，能够使耦合触脚与地表实现快速耦合，提高了工程测试中大工作量采集的及时性和工作效率。
与现有技术中的瞬态面检测装置相比，本装置实现了检波器与硬地表的快速耦合，大大节省了检波器布置时间，提高工作效率，并且大大减低了人工误差，提高了检测精度，具有很高的实用价值和应用前景。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，包括用于与硬地表快速耦合进行数据采集的检波器和用于布置该检波器的快速布置装置，所述检波器包括基座，安装于该基座内部的传感器件，设置于该基座顶部的连接插座，以及设置于该基座底部的耦合触角，该耦合触角底部为球形结构，所述基座的顶部表面上设置有连接环；所述快速布置装置包括两个由万向轮、快接角撑、斜撑杆组成的三棱椎体支架，架接在两个三棱椎体支架之间的横杆，以及安装在该横杆上的弹性插销，所述弹性插销上设置有带有吊带的金属环，所述吊带与所述检波器顶部的连接环可拆卸连接，所述三棱椎体支架的上方安装有横杆支撑座，所述横杆的一端穿过两个横杆支撑座，其另一端连接有可拆卸的折叠摇把，所述横杆支撑座与所述横杆通过弹性插销固定，该横杆上还设置有至少两个便于弹性插销插入的插孔，且所有插孔间距相等。
2.根据权利要求1所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述基座为圆台状，其顶部表面直径小于底部表面直径。
3.根据权利要求2所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述基座为实心结构，所述连接插座焊接于所述基座的顶部表面。
4.根据权利要求2所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述基座的下半部分为实心结构，上半部分为空心结构，所述连接插座与所述基座的顶部表面通过螺纹连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述耦合触角和连接环的个数均为三个，每个相邻耦合触角之间的夹角为60°，每个相邻连接环之间的夹角为120°。
6.根据权利要求5所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述快接角撑包括四根空心管道，分别与万向轮和三根斜撑杆以插拔的方式连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述横杆支撑座的底部设置有三根与斜撑杆以插拔方式连接的空心管道。
8.根据权利要求7所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测的检测装置，其特征在于，所述斜撑杆的两端均设置有第一弹性凸起卡件，所述快接角撑和横杆支撑座的空心管道上设置有与该第一弹性凸起卡件匹配的卡位孔。
9.根据权利要求8所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述横杆为可伸缩结构，由φ18和φ16的空心杆件交替卡接构成，所述φ16的空心杆件的两侧设置有与φ18的空心杆件上的插孔连接的第二弹性凸起卡件。
10.根据权利要求1～4、6～9任一所述的一种具有硬地表瞬态面波快速检测功能的检测装置，其特征在于，所述基座和耦合触角均由不锈钢合金材料制成，所述快接角撑、斜撑杆、横杆支撑座、横杆均由铝合金材质制成。
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