CN108917634A - 一种可回收利用的激光岩体测量装置 - Google Patents

一种可回收利用的激光岩体测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可回收利用的激光岩体测量装置,包括测量箱、第一套筒、第二套筒和测量传感器,所述测量箱内设有计量装置,所述测量箱的顶部设有第一套筒,所述第一套筒的顶端固定有测量传感器,所述测量传感器与计量装置连接,所述第一套筒的外侧套装有第二套筒,所述第一套筒的侧壁上设有第一倒钩,所述第二套筒的侧壁上设有第二倒钩。将第一套筒和第二套筒套装在一起,能够使第一套筒和第二套筒之间相对滑动,在滑动时,测量传感器能够测量第一套筒和第二套筒滑动的相对距离,从而实现岩体的位移监测。

Description

一种可回收利用的激光岩体测量装置
技术领域
本发明属于煤矿顶板支护监测设备领域,具体涉及一种可回收利用的激光岩体测量装置。
背景技术
现有的围岩离层监测仪一般是将锚爪送入钻孔内,锚爪通过钢丝绳连接尾端的拉线变阻器。拉线变阻器将围岩的离层变化转化为变阻器的阻值变化,监测仪对拉线变阻器采样、测量,将测量结果与安装初始值进行对比,并将其差值即当前顶板围岩离层值显示在数码管上。
这种检测仪主要有以下不足:
首先,锚爪通过钢丝绳与传感器连接,密封性不好。
第二,岩层不稳定,可能造成钢丝绳挤压折断等。
第三,测量箱与锚爪一体设置,不能够重复使用,增加了使用成本。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题,提供一种可回收利用的激光岩体测量装置,第一套筒和第二套筒之间相对滑动,在滑动时,测量传感器能够测量第一套筒和第二套筒滑动的相对距离,从而实现岩体的位移监测。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种可回收利用的激光岩体测量装置,包括测量箱、第一套筒、第二套筒和测量传感器,所述测量箱内设有计量装置,所述测量箱的顶部设有第一套筒,所述第一套筒的顶端固定有测量传感器,所述测量传感器与计量装置连接,所述第一套筒的外侧套装有第二套筒。将第一套筒和第二套筒套装在一起,能够使第一套筒和第二套筒之间相对滑动,在滑动时,测量传感器能够测量第一套筒和第二套筒滑动的相对距离,从而实现岩体的位移监测。
所述第一套筒的侧壁上设有第一倒钩。设置第一倒钩,能够使第一套筒固定在岩孔内,避免第一套筒在岩孔内脱出。所述第二套筒的侧壁上设有第二倒钩。设置第二倒钩,能够使第二套筒固定在岩孔内,避免第二套筒在岩孔内滑动,影响测量精度。
所述第一倒钩与测量箱之间设有挡板。设置挡板,能够使岩壁与测量箱隔离,避免安装时测量箱碰到岩壁,对测量箱起一定的保护作用。
所述第一倒钩和第二倒钩结构相同,所述第一倒钩和/或第二倒钩能够撑开和收起。将第一倒钩和/或第二倒钩设置成能够撑开和收起的,能够实现第一套管和/或第二套管的回收再利用。
所述第二倒钩包括拉杆、连杆和钩体,所述拉杆设置在第二套筒内,所述拉杆的顶部与连杆的一端铰接,所述连杆的另一端与钩体的末端铰接,所述钩体可转动的固定在第二套筒上。设置拉杆,通过拉杆的上下运动时钩体撑开或者收起,能够方便第二套筒的取出。
所述测量传感器为激光位移传感器。采用激光位移传感器,受外界干扰小,能够使测量更加精确。
所述第二套筒的顶端为圆台状。将第二套筒的顶端设置成圆台状,在安装时对第二套筒起导向作用,使第二套筒安装时更加容易、更加方便。
所述第一套筒与测量箱之间采用可拆卸连接。采用可拆卸连接,能够将测量箱在第二套筒上取下,使测量箱能够重复使用,节约了使用成本。
所述计量装置包括控制器、电源和显示器,所述控制器的输入端与测量传感器连接,所述控制器的输出端与显示器连接,所述电源与控制器连接并为其供电。采用控制器对测量数据进行接收,并通过显示器将测量数据显示,实现对测量的实时监控。
所述控制器采用MSP430系列单片机。MSP430系列单片机处理能力强,运算速度快,能耗低,避免了经常更换电源的麻烦,实现测距仪的长时间待机。
所述电源采用锂电池。
所述显示器采用三位高亮数码管。显示亮度高,在较高的顶板处能清晰的显示出离层位移值。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明的一种可回收利用的激光岩体测量装置,将第一套筒和第二套筒套装在一起,能够使第一套筒和第二套筒之间相对滑动,在滑动时,测量传感器能够测量第一套筒和第二套筒滑动的相对距离,从而实现岩体的位移监测;
2、本发明的一种可回收利用的激光岩体测量装置,在第一套筒的侧壁上设有第一倒钩。在第二套筒的侧壁上设有第二倒钩。能够使第一套筒和第二套筒固定在岩孔内,避免第一套筒和第二套筒在岩孔内滑动,同时避免第一套筒和第二套筒在岩孔内脱出,影响测量精度;
3、本发明的一种可回收利用的激光岩体测量装置,设置挡板,能够使岩壁与测量箱隔离,避免安装时测量箱碰到岩壁,对测量箱起一定的保护作用;
4、本发明的一种可回收利用的激光岩体测量装置,采用激光位移传感器,受外界干扰小,能够使测量更加精确;
5、本发明的一种可回收利用的激光岩体测量装置,将第二套筒的顶端设置成圆台状,在安装时对第二套筒起导向作用,使第二套筒安装时更加容易、更加方便。
6、本发明的一种可回收利用的激光岩体测量装置,显示器采用三位高亮数码管,显示亮度高,在较高的顶板处能清晰的显示出离层位移值;
7、本发明的一种可回收利用的激光岩体测量装置,第一套筒与测量箱之间采用螺纹连接,能够将测量箱在第二套筒上取下,使测量箱能够重复使用,节约了使用成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的计量装置连接示意图;
图3是本发明的测量箱与第二套筒连接示意图;
图4是本发明的钩体收起时示意图;
图5是图4中C-C剖面示意图;
图6是本发明的钩体撑开时示意图;
图7是图6中D-D剖面示意图;
其中,1、测量箱,2、第一套筒,3、测量传感器,4、第二套筒,5、第二倒钩,6、第一倒钩,7、挡板,8、显示屏,9、控制器,10、电源,11、快速接头,12、拉杆,13、通光孔,14、连杆,15、钩体,16、沟槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
实施例1:
如图1所示,一种可回收利用的激光岩体测量装置,包括测量箱1、第一套筒2、第二套筒4和测量传感器3,所述测量箱1内设有计量装置,所述测量箱1的顶部设有第一套筒2,所述第一套筒2的顶端固定有测量传感器3,测量传感器3沿第一套筒2的轴向设置,且测量传感器3的测量端朝向第二套筒4,所述测量传感器3与计量装置连接,将测量值传递给计量装置,所述第一套筒2的外侧套装有第二套筒4,第二套筒4能够沿第一套筒2的轴向往复移动,测量传感器3指向第二套筒4,当第二套筒4与第一套筒2之间发生相对位移时,能够测出第一套筒2和第二套筒4之间的相对位移。将第一套筒2和第二套筒4套装在一起,能够使第一套筒2和第二套筒4之间相对滑动,在滑动时,测量传感器3能够测量第一套筒2和第二套筒4滑动的相对距离,从而实现岩体的位移监测。
所述第一套筒2的侧壁上设有第一倒钩6。设置第一倒钩6,能够使第一套筒2固定在岩孔内,避免第一套筒2在岩孔内脱出,第一倒钩6设有多个,在第一套筒2的外壁上环形均布,本申请中,第一倒钩6设有四个,相邻两个第一倒钩6之间呈90°在第一套筒2的外壁上布置。
所述第一倒钩6与测量箱1之间设有挡板7。设置挡板7,能够使岩壁与测量箱1隔离,避免安装时测量箱1碰到岩壁,对测量箱1起一定的保护作用。
所述测量传感器3为激光位移传感器。采用激光位移传感器,受外界干扰小,能够使测量更加精确。
所述第二套筒4的顶端为圆台状。将第二套筒4的顶端设置成圆台状,在安装时对第二套筒4起导向作用,使第二套筒4安装时更加容易、更加方便。所述第二套筒4的侧壁上设有第二倒钩5。设置第二倒钩5,能够使第二套筒4固定在岩孔内,避免第二套筒4在岩孔内滑动,影响测量精度。第二倒钩5设有多个,在第二套筒4的外壁上环形均布,本申请中,第二倒钩5设有四个,相邻两个第一倒钩6之间呈90°在第二套筒4的外壁上布置。所述第二倒钩5的朝向与圆台的锥面朝向相同,本申请中,第二倒钩5位于圆台的锥面所在的平面内。
如图2所示,所述计量装置包括控制器9、电源10和显示器8,所述控制器9的输入端与测量传感器3连接,所述控制器9的输出端与显示器8连接,显示器8固定在测量箱1上,具体的,显示器8固定在测量箱1的前端面上,所述电源10与控制器9连接并为其供电。采用控制器9对测量数据进行接收,并通过显示器8将测量数据显示,实现对测量的实时监控。所述控制器9采用MSP430系列单片机。MSP430系列单片机处理能力强,运算速度快,能耗低,避免了经常更换电源10的麻烦,实现测距仪的长时间待机。所述电源10采用锂电池。所述显示器8采用三位高亮数码管。显示亮度高,在较高的顶板处能清晰的显示出离层位移值。
实施例2:
在实施例1的基础上,将所述第一套筒2与测量箱1之间采用可拆卸连接。采用可拆卸连接,能够将测量箱1在第一套筒2上取下,使测量箱1能够重复使用,节约了生产成本,如图3所示,本申请中第一套筒2与测量箱1之间采用螺纹连接,在第一套筒2的底部设置外螺纹,在测量箱1的顶部设置与外螺纹相配合的内螺纹,使测量箱1能够在第一套筒2上取下,同时将第一套筒2顶部的激光位移传感器与控制器9使用快速接头11连接,本申请中快速接头11采用航空插头,航空插头设置在第一套筒2与测量箱1的螺纹连接处。其余部分与实施例1相同,在此不再赘述。
实施例3:
作为实施例1和实施例2的一种改进,可将本申请中的第一倒钩6和/或第二倒钩5设置成能够撑开和收起的,即可将第一倒钩6设置成能够撑开和收起的,第二倒钩5常规设置,或者第一倒钩6常规设置,第二倒钩5设置成能够撑开和收起的,或者第一倒钩6和第二倒钩5均设置成能够撑开和收起的,这样就能够实现第一套管或者第二套管能够循环利用,或者第一套管和第二套管均能回收再利用,所述第一倒钩6和第二倒钩5结构相同,所述第一倒钩6和/或第二倒钩5能够撑开和收起。将第一倒钩6和/或第二倒钩5设置成能够撑开和收起的,能够实现第一套管和/或第二套管的回收再利用。
为了便于描述下面以第二倒钩5为例进行描述,所述第二倒钩5包括拉杆12、连杆14和钩体15,所述拉杆12设置在第二套筒4内,所述拉杆12的顶部与连杆14的一端铰接,所述连杆14的另一端与钩体15的末端铰接,所述钩体15可转动的固定在第二套筒4上。设置拉杆12,通过拉杆12的上下运动时钩体15撑开或者收起,能够方便第二套筒4的取出,同时在拉杆12的中心设置通光孔13,使激光位移传感器的光路能够穿过拉杆12到达第二套管的内部顶端,在拉杆12使用时,不影响激光位移传感器的使用,并且在第二套管的侧壁上设置用于放置钩体15的沟槽16,第一倒钩6和第二倒钩5设置多个,第一倒钩6在第一套筒2的外壁的圆周上均布,第二倒钩5在第二套筒4的外壁的圆周上均布,本实施例中,第二倒钩5设置六个,相邻两个第二倒钩5之间呈60°布置,第一倒钩6也设置六个,相邻两个第一倒钩6之间也呈60°布置。
使用时,先将第二套筒4插入到岩孔内,然后向下拉动拉杆12,使钩体15张开,然后向外拉动第二套筒4,使钩体15斜插入岩孔的侧壁内,当需要取出第二套筒4时,将拉杆12向上顶起,然后将第二套筒4先向上岩孔内推,使钩体15收起,闭合在第二套筒4的沟槽16内,然后依然顶住拉杆12,将第二套筒4拉出岩孔,完成第二套筒4的回收再利用。第一套筒2的操作方法与第二套筒4的操作方法相同,在此不再赘述。
上述单片机、测量传感器和显示屏已是现有产品,本领域技术人员只需依据需求选择具体型号即可,型号的选择不影响本申请的实施。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本发明公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法,因此前面描述的方式只是优选的,而并不具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,包括测量箱、第一套筒、第二套筒和测量传感器,所述测量箱内设有计量装置,所述测量箱的顶部设有第一套筒,所述第一套筒的顶端固定有测量传感器,所述测量传感器与计量装置连接,所述第一套筒的外侧套装有第二套筒,所述第一套筒的侧壁上设有第一倒钩,所述第二套筒的侧壁上设有第二倒钩。
2.根据权利要求1所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述第一倒钩与测量箱之间设有挡板。
3.根据权利要求1所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述第一倒钩和第二倒钩结构相同,所述第一倒钩和/或第二倒钩能够撑开和收起。
4.根据权利要求3所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述第二倒钩包括拉杆、连杆和钩体,所述拉杆设置在第二套筒内,所述拉杆的顶部与连杆的一端铰接,所述连杆的另一端与钩体的末端铰接,所述钩体可转动的固定在第二套筒上。
5.根据权利要求1所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述测量传感器为激光位移传感器。
6.根据权利要求1所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述第二套筒的顶端为圆台状。
7.根据权利要求1所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述第一套筒与测量箱之间采用可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述计量装置包括控制器、电源和显示器,所述控制器的输入端与测量传感器连接,所述控制器的输出端与显示器连接,所述电源与控制器连接并为其供电。
9.根据权利要求8所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述控制器采用MSP430系列单片机。
10.根据权利要求8所述的一种可回收利用的激光岩体测量装置,其特征在于,所述显示器采用三位高亮数码管。
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