CN110161465A - 一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，包括底板、工作台、处理器、操作面板、显示屏、遮挡机构、探测机构、四个支脚和四个滚轮，探测机构包括升降组件、升降台、发射器、接收器和隔离组件，隔离组件包括两个隔离板和两个驱动单元，遮挡机构包括顶板、背板、遮挡组件和两个侧板，遮挡组件包括挡板、转动单元和两个支撑单元，该用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置通过探测机构对地下煤层分布进行探测，利用隔离板避免发射器和接收器直接与地面接触后发生损坏，保证设备安全运行，不仅如此，利用遮挡机构对用户和处理器进行遮挡保护，防止设备淋湿后发生短路损坏，使得设备使用更安全可靠，提高了设备的实用性。

Description

一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置
技术领域
本发明涉及矿产探测设备领域，特别涉及一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置。
背景技术
探地雷达是利用天线发射和接收高频电磁波来探测介质内部物质特性和分布规律的一种地球物理方法，探地雷达早期有多种叫法，如地面探测雷达、地下雷达、地质雷达、脉冲雷达、表面穿透雷达，都是指面向地质勘探目标，利用高频脉冲电磁波探测地质目标内部结构的一种电磁波方法。由于探地雷达探测的高精度、高效率极易无损的特点，目前主要被用于考古、矿产勘查、灾害地质调查、岩土工程勘查、工程质量检测、建筑结构检测以及军事目标探测等众多领域。
但是现有的探地雷达装置中，雷达一般较贴近于地面，设备在使用探测过程中，雷达容易与地面上的坚硬物发生碰撞挤压而损坏，不仅如此，现有的探地雷达装置中大都缺乏相应的遮挡装置，当操作人员在检测过程中突遇降雨后，雨水容易打在设备上，造成设备内部的短路损坏，进而导致现有的探地雷达装置实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，包括底板、工作台、处理器、操作面板、显示屏、遮挡机构、探测机构、四个支脚和四个滚轮，四个支脚分别固定在工作台的四角处的下方，所述工作台通过支脚固定在底板的下方，四个滚轮分别设置在底板的四角处，所述探测机构位于工作台的下方，所述处理器、操作面板和显示屏均固定在工作台的上方，所述操作面板上设有若干按键，所述处理器内设有PLC，所述显示屏和按键均与PLC电连接，所述遮挡机构位于工作台的上方；
所述探测机构包括升降组件、升降台、发射器、接收器和隔离组件，所述升降组件位于升降台和工作台之间，所述升降组件与升降台传动连接，所述发射器和接收器均固定在升降台的下方，所述发射器和接收器均与PLC电连接，所述隔离组件包括两个隔离板和两个驱动单元，两个驱动单元分别位于升降台的水平方向的正对的两侧，两个隔离板相互抵靠，所述隔离板位于发射器和接收器的下方，所述底板的上方设有开口，所述开口的水平截面积大于两个隔离板的水平截面积之和；
所述遮挡机构包括顶板、背板、遮挡组件和两个侧板，两个侧板分别固定在工作台的上方的两侧，所述背板固定在两个侧板之间，所述背板固定在工作台的上方，所述顶板固定在侧板和背板的上方，所述遮挡组件包括挡板、转动单元和两个支撑单元，所述挡板通过转动单元与顶板连接，所述支撑单元与侧板一一对应，所述侧板的远离背板的一侧设有凹口，所述支撑单元设置在凹口内，所述支撑单元与挡板传动连接。
作为优选，为了实现升降台的升降移动，所述升降组件包括气缸和四个限位单元，所述气缸与PLC电连接，所述气缸的缸体固定在工作台的下方，所述气缸的气杆的底端与升降台固定连接，四个限位单元分别位于升降台的四角处的上方，所述限位单元与支脚一一对应。
作为优选，为了保证升降台的稳定移动，所述限位单元包括连接架和滑环，所述滑环通过连接架与升降台固定连接，所述滑环套设在支脚上。
作为优选，为了驱动隔离板移动，所述驱动单元包括第一电机和两个驱动组件，所述驱动组件与隔离板一一对应，所述第一电机位于两个驱动组件之间，所述第一电机与PLC电连接，所述驱动组件包括轴承、丝杆、平移块和连接杆，所述第一电机和轴承均固定在升降台上，所述第一电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述平移块套设在丝杆上，所述平移块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述平移块通过连接杆与隔离板固定连接。
作为优选，为了便于挡板的转动，所述转动单元包括中心杆和两个套管，所述中心杆的两端分别设置在两个套管内，所述套管固定在顶板的下方，所述中心杆与挡板固定连接。
作为优选，为了支撑挡板转动，所述支撑单元包括支撑板、滑板、滑轨和动力单元，所述动力单元和滑轨均设置在凹口内，所述动力单元与滑板传动连接，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在凹口的一侧的内壁上，所述滑板套设在滑轨上，所述支撑板与滑板固定连接，所述支撑板抵靠在挡板的下方。
作为优选，为了驱动滑板移动，所述动力单元包括第二电机、第一连杆和第二连杆，所述第二电机固定在凹口内，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与滑板铰接。
作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。
作为优选，为了方便用户观察到设备前方的路面状况，所述背板的制作材料为玻璃。
作为优选，为了实现设备的节能环保，所述顶板为光伏板。
本发明的有益效果是，该用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置通过探测机构对地下煤层分布进行探测，利用隔离板避免发射器和接收器直接与地面接触后发生损坏，保证设备安全运行，不仅如此，利用遮挡机构对用户和处理器进行遮挡保护，防止设备淋湿后发生短路损坏，使得设备使用更安全可靠，提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置的结构示意图；
图2是本发明的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置的探测机构的结构示意图；
图3是本发明的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置的遮挡机构的结构示意图；
图4是本发明的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置的遮挡机构的剖视图；
图中：1.底板，2.工作台，3.处理器，4.操作面板，5.显示屏，6.支脚，7.滚轮，8.按键，9.升降台，10.发射器，11.接收器，12.隔离板，13.顶板，14.背板，15.侧板，16.挡板，17.气缸，18.连接架，19.滑环，20.第一电机，21.轴承，22.丝杆，23.平移块，24.连接杆，25.中心杆，26.套管，27.支撑板，28.滑板，29.滑轨，30.第二电机，31.第一连杆，32.第二连杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，包括底板1、工作台2、处理器3、操作面板4、显示屏5、遮挡机构、探测机构、四个支脚6和四个滚轮7，四个支脚6分别固定在工作台2的四角处的下方，所述工作台2通过支脚6固定在底板1的下方，四个滚轮7分别设置在底板1的四角处，所述探测机构位于工作台2的下方，所述处理器3、操作面板4和显示屏5均固定在工作台2的上方，所述操作面板4上设有若干按键8，所述处理器3内设有PLC，所述显示屏5和按键8均与PLC电连接，所述遮挡机构位于工作台2的上方；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
该探地雷达装置中，通过四个支脚6将工作台2固定在底板1的上方，处理器3、显示屏5和操作面板4固定安装在工作台2上，用户通过按动操作面板4上的按键8可控制设备启动，利用工作台2下方的探测机构对地面的下方的煤层分布进行探测，利用遮挡机构可进行挡雨，方便设备在雨天进行探测，避免工作台2上的显示屏5、处理器3和操作面板4上进水引起设备运行故障，使得设备运行更为安全可靠。
如图2所示，所述探测机构包括升降组件、升降台9、发射器10、接收器11和隔离组件，所述升降组件位于升降台9和工作台2之间，所述升降组件与升降台9传动连接，所述发射器10和接收器11均固定在升降台9的下方，所述发射器10和接收器11均与PLC电连接，所述隔离组件包括两个隔离板12和两个驱动单元，两个驱动单元分别位于升降台9的水平方向的正对的两侧，两个隔离板12相互抵靠，所述隔离板12位于发射器10和接收器11的下方，所述底板1的上方设有开口，所述开口的水平截面积大于两个隔离板12的水平截面积之和；
探测机构中，升降台9下方的发射器10和接收器11与地面保持一定的距离高度，避免通过滚轮7带动底板1进行移动时，地面上的坚硬物与接收器11和发射器10发生碰撞挤压，致使设备损坏，在进行探测工作时，PLC控制升降组件带动升降台9向下移动，使得隔离板12抵靠在地面上，利用隔离板12避免接收器11和发射器10发生直接接触，而后通过驱动单元带动两个隔离板12分开，PLC控制发射器10向地面发射高频电磁波信号，由接收器11接收返回的电磁波信号，并将信号传递给PLC，PLC根据返回的电磁波信号确定地表下方的煤层分布，通过显示屏5将探测结果进行显示。在设备使用完毕后，驱动单元带动两个隔离板12相互靠近，而后PLC控制升降组件启动，带动升降台9向上移动，使得隔离板12、发射器10和接收器11移动至底板1的开口处的上方。
如图3-4所示，所述遮挡机构包括顶板13、背板14、遮挡组件和两个侧板15，两个侧板15分别固定在工作台2的上方的两侧，所述背板14固定在两个侧板15之间，所述背板14固定在工作台2的上方，所述顶板13固定在侧板15和背板14的上方，所述遮挡组件包括挡板16、转动单元和两个支撑单元，所述挡板16通过转动单元与顶板13连接，所述支撑单元与侧板15一一对应，所述侧板15的远离背板14的一侧设有凹口，所述支撑单元设置在凹口内，所述支撑单元与挡板16传动连接。
遮挡机构中，利用侧板15和背板14不仅可以对顶板13进行支撑，同时侧板15、背板14和顶板13构成一个保护空间，避免发生降雨时设备短路损坏，而在遮挡组件中，通过转动单元方便挡板16的转动，用户在使用设备时，将挡板16向上转动，按动按键8，PLC控制侧板15凹口内的支撑单元启动，带动侧板15向上转动，方便对用户进行遮挡，避免探测过程中用户淋湿。
如图2所示，所述升降组件包括气缸17和四个限位单元，所述气缸17与PLC电连接，所述气缸17的缸体固定在工作台2的下方，所述气缸17的气杆的底端与升降台9固定连接，四个限位单元分别位于升降台9的四角处的上方，所述限位单元与支脚6一一对应。
PLC控制气缸17启动，改变气缸17的缸体内的空气量，使得气缸17的气杆移动，进而带动升降台9在四个限位单元的限位作用下进行升降移动。
作为优选，为了保证升降台9的稳定移动，所述限位单元包括连接架18和滑环19，所述滑环19通过连接架18与升降台9固定连接，所述滑环19套设在支脚6上。通过连接架18实现了滑环19与升降台9的固定连接，滑环19套设在固定位置的支脚6上，使得滑环19的移动方向，进而固定了升降台9的移动方向，使得气缸17启动后，升降台9沿着竖直方向保持稳定的升降移动。
如图2所示，所述驱动单元包括第一电机20和两个驱动组件，所述驱动组件与隔离板12一一对应，所述第一电机20位于两个驱动组件之间，所述第一电机20与PLC电连接，所述驱动组件包括轴承21、丝杆22、平移块23和连接杆24，所述第一电机20和轴承21均固定在升降台9上，所述第一电机20与丝杆22的一端传动连接，所述丝杆22的另一端设置在轴承21内，所述平移块23套设在丝杆22上，所述平移块23的与丝杆22的连接处设有与丝杆22匹配的螺纹，所述平移块23通过连接杆24与隔离板12固定连接。
PLC控制第一电机20启动，带动两侧的驱动组件中的丝杆22在轴承21的支撑作用下旋转，丝杆22通过螺纹作用在平移块23上，使得平移块23沿着丝杆22的轴线进行移动，进而通过连接杆24带动隔离板12移动。
作为优选，为了便于挡板16的转动，所述转动单元包括中心杆25和两个套管26，所述中心杆25的两端分别设置在两个套管26内，所述套管26固定在顶板13的下方，所述中心杆25与挡板16固定连接。利用固定在顶板13下方的两个套管26固定了中心杆25的位置，便于中心杆25在两个套管26之间沿着套管26的轴线转动，从而方便了与中心杆25固定连接的挡板16的转动。
如图4所示，所述支撑单元包括支撑板27、滑板28、滑轨29和动力单元，所述动力单元和滑轨29均设置在凹口内，所述动力单元与滑板28传动连接，所述滑轨29的形状为U形，所述滑轨29的两端固定在凹口的一侧的内壁上，所述滑板28套设在滑轨29上，所述支撑板27与滑板28固定连接，所述支撑板27抵靠在挡板16的下方。
PLC控制动力单元启动，带动滑板28沿着滑轨29移动，驱动支撑板27移动，使得支撑板27抵靠在挡板16的下方，便于挡板16的转动，当支撑板27伸出凹口的外部后，支撑板27可对用户的侧面进行遮挡，而挡板16可对用户的头部进行遮挡，避免用户在探测过程中淋湿。
作为优选，为了驱动滑板28移动，所述动力单元包括第二电机30、第一连杆31和第二连杆32，所述第二电机30固定在凹口内，所述第二电机30与PLC电连接，所述第二电机30与第一连杆31传动连接，所述第一连杆31通过第二连杆32与滑板28铰接。PLC控制第二电机30启动，带动第一连杆31转动，第一连杆31通过第二连杆32作用在滑板28上，使得滑板28沿着滑轨29进行移动。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机30的驱动力，所述第二电机30为直流伺服电机。
作为优选，为了方便用户观察到设备前方的路面状况，所述背板14的制作材料为玻璃。背板14的制作材料为玻璃，使得背板14具有透光性，便于用户在探测过程中可以观察到前方的路面状况，带动设备进行移动。
作为优选，为了实现设备的节能环保，所述顶板13为光伏板。利用顶板13可在晴朗的白天进行光伏发电，提供设备探测的电能，从而实现了设备的节能环保。
该探地雷达装置中，接收器11和发射器10与地面保持一定的高度距离，避免与地面的坚硬物接触后发生碰撞挤压而损坏，并利用隔离板12避免发射器10和接收器11与地面直接接触，在探测时，升降组件带动升降台9向下移动，而后通过驱动单元带动两个隔离板12分离，利用发射器10发射高频电磁波信号，接收器11接收信号，根据返回的信号探测地下煤层分布，不仅如此，通过顶板13、背板14和两个侧板15保护处理器3，并通过支撑单元带动挡板16向上转动，由支撑板27和挡板16对用户进行遮挡保护，防止用户淋湿和设备淋湿后发生短路，使得设备使用更安全可靠，从而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置通过探测机构对地下煤层分布进行探测，利用隔离板12避免发射器10和接收器11直接与地面接触后发生损坏，保证设备安全运行，不仅如此，利用遮挡机构对用户和处理器3进行遮挡保护，防止设备淋湿后发生短路损坏，使得设备使用更安全可靠，提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，包括底板(1)、工作台(2)、处理器(3)、操作面板(4)、显示屏(5)、遮挡机构、探测机构、四个支脚(6)和四个滚轮(7)，四个支脚(6)分别固定在工作台(2)的四角处的下方，所述工作台(2)通过支脚(6)固定在底板(1)的下方，四个滚轮(7)分别设置在底板(1)的四角处，所述探测机构位于工作台(2)的下方，所述处理器(3)、操作面板(4)和显示屏(5)均固定在工作台(2)的上方，所述操作面板(4)上设有若干按键(8)，所述处理器(3)内设有PLC，所述显示屏(5)和按键(8)均与PLC电连接，所述遮挡机构位于工作台(2)的上方；
所述探测机构包括升降组件、升降台(9)、发射器(10)、接收器(11)和隔离组件，所述升降组件位于升降台(9)和工作台(2)之间，所述升降组件与升降台(9)传动连接，所述发射器(10)和接收器(11)均固定在升降台(9)的下方，所述发射器(10)和接收器(11)均与PLC电连接，所述隔离组件包括两个隔离板(12)和两个驱动单元，两个驱动单元分别位于升降台(9)的水平方向的正对的两侧，两个隔离板(12)相互抵靠，所述隔离板(12)位于发射器(10)和接收器(11)的下方，所述底板(1)的上方设有开口，所述开口的水平截面积大于两个隔离板(12)的水平截面积之和；
所述遮挡机构包括顶板(13)、背板(14)、遮挡组件和两个侧板(15)，两个侧板(15)分别固定在工作台(2)的上方的两侧，所述背板(14)固定在两个侧板(15)之间，所述背板(14)固定在工作台(2)的上方，所述顶板(13)固定在侧板(15)和背板(14)的上方，所述遮挡组件包括挡板(16)、转动单元和两个支撑单元，所述挡板(16)通过转动单元与顶板(13)连接，所述支撑单元与侧板(15)一一对应，所述侧板(15)的远离背板(14)的一侧设有凹口，所述支撑单元设置在凹口内，所述支撑单元与挡板(16)传动连接。
2.如权利要求1所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述升降组件包括气缸(17)和四个限位单元，所述气缸(17)与PLC电连接，所述气缸(17)的缸体固定在工作台(2)的下方，所述气缸(17)的气杆的底端与升降台(9)固定连接，四个限位单元分别位于升降台(9)的四角处的上方，所述限位单元与支脚(6)一一对应。
3.如权利要求2所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述限位单元包括连接架(18)和滑环(19)，所述滑环(19)通过连接架(18)与升降台(9)固定连接，所述滑环(19)套设在支脚(6)上。
4.如权利要求1所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述驱动单元包括第一电机(20)和两个驱动组件，所述驱动组件与隔离板(12)一一对应，所述第一电机(20)位于两个驱动组件之间，所述第一电机(20)与PLC电连接，所述驱动组件包括轴承(21)、丝杆(22)、平移块(23)和连接杆(24)，所述第一电机(20)和轴承(21)均固定在升降台(9)上，所述第一电机(20)与丝杆(22)的一端传动连接，所述丝杆(22)的另一端设置在轴承(21)内，所述平移块(23)套设在丝杆(22)上，所述平移块(23)的与丝杆(22)的连接处设有与丝杆(22)匹配的螺纹，所述平移块(23)通过连接杆(24)与隔离板(12)固定连接。
5.如权利要求1所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述转动单元包括中心杆(25)和两个套管(26)，所述中心杆(25)的两端分别设置在两个套管(26)内，所述套管(26)固定在顶板(13)的下方，所述中心杆(25)与挡板(16)固定连接。
6.如权利要求1所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述支撑单元包括支撑板(27)、滑板(28)、滑轨(29)和动力单元，所述动力单元和滑轨(29)均设置在凹口内，所述动力单元与滑板(28)传动连接，所述滑轨(29)的形状为U形，所述滑轨(29)的两端固定在凹口的一侧的内壁上，所述滑板(28)套设在滑轨(29)上，所述支撑板(27)与滑板(28)固定连接，所述支撑板(27)抵靠在挡板(16)的下方。
7.如权利要求6所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述动力单元包括第二电机(30)、第一连杆(31)和第二连杆(32)，所述第二电机(30)固定在凹口内，所述第二电机(30)与PLC电连接，所述第二电机(30)与第一连杆(31)传动连接，所述第一连杆(31)通过第二连杆(32)与滑板(28)铰接。
8.如权利要求7所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述第二电机(30)为直流伺服电机。
9.如权利要求1所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述背板(14)的制作材料为玻璃。
10.如权利要求1所述的用于矿产勘查的安全可靠的探地雷达装置，其特征在于，所述顶板(13)为光伏板。
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