CN111522078A - 一种地质勘察孔成像检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地质成像系统技术领域,公开了一种地质勘察孔成像检测系统,包括:升降探测板;升降驱动机构,所述升降驱动机构设于升降探测板内,且在其两侧分别具有伸出升降探测板外的驱动输出端;升降立架,所述升降立架设有两个且分别位于升降探测板的两侧,所述升降立架的内侧且沿其高度方向设有与所述驱动输出端传动配合的升降配合部,通过升降配合部与升降驱动机构的传动配合使得升降探测板能够在升降立架之间上下移动;推杆,所述推杆的一端通过转动电机连接在升降探测板的底板。本发明具备超声波成像功能和钻孔成像功能,能够采集并分别形成两种图像,便于通过这两种图像对隧道内地质构造进行了解,更加方便。
Description
技术领域
本发明属于地质成像系统技术领域,具体涉及一种地质勘察孔成像检测系统。
背景技术
在地质的结构探测中经常会用到超声波成像和钻孔成像技术,这两种技术在煤矿领域中应用较为普遍。而在隧道工程中,虽然也有超声波成像技术和钻孔成像技术的应用,但是现有技术中并没有一个同时具备超声波成像功能和钻孔成像功能且用于隧道地质检测的系统,基本都是单独的一套设备或系统,使用不便,成本较高;而且用于这类系统或设备的升降支撑装置结构较为复杂且体积庞大,升降性能较差;同时,由于需要伸入地层孔内需要进行居中,则会用到居中器,但是现有的居中器大多是通过弹簧使得推杆进行居中和缓冲,但是这种结构支撑性能,在进行缓冲的同时会使得推杆上的探测头会振动或偏移,安,缓冲性较为固定且不能调节。
发明内容
为解决上述的其中一个或多个技术问题,本发明目的在于提供一种地质勘察孔成像检测系统,具备超声波成像功能和钻孔成像功能,能够采集并分别形成两种图像,便于通过这两种图像对隧道内地质构造进行了解,更加方便。
本发明所采用的技术方案为:
一种地质勘察孔成像检测系统,包括:
升降探测板;
升降驱动机构,所述升降驱动机构设于升降探测板内,且在其两侧分别具有伸出升降探测板外的驱动输出端;
升降立架,所述升降立架设有两个且分别位于升降探测板的两侧,所述升降立架的内侧且沿其高度方向设有与所述驱动输出端传动配合的升降配合部,通过升降配合部与升降驱动机构的传动配合使得升降探测板能够在升降立架之间上下移动;
推杆,所述推杆的一端通过转动电机连接在升降探测板的底板,并且通过转动电机驱动推杆转动,所述推杆的另一端依次连接有居中器、钻孔成像仪探头和超声波成像探头;以及
主机,所述主机分别连接钻孔成像仪和超声波成像探头,所述主机还连接有计算机。
在优选的技术方案中,所述升降驱动机构包括设于升降探测板一端的第一驱动电机,所述第一驱动电机的输出端连接有制动器,所述制动器的输出端固接有第一锥形齿轮,所述第一锥形齿轮的一侧啮合有第二锥形齿轮,所述第二锥形齿轮的背侧固接有延伸至升降探测板另一端的第一传动杆,所述第一传动杆远离第二锥形齿轮的一端固接有第三锥形齿轮,所述第三锥形齿轮的一侧啮合有第四锥形齿轮,所述第四锥形齿轮的背侧固接有第二传动杆,所述第二传动杆上设有所述驱动输出端;所述第二锥形齿轮远离第一锥形齿轮的一侧啮合有第五锥形齿轮,所述第五锥形齿轮的背侧固接有与第二传动杆平行且相对的第三传动杆,所述第三传动杆上设有另一驱动输出端。
在优选的技术方案中,所述驱动输出端包括至少一个齿轮;所述升降配合部包括沿升降立架高度方向设置的齿条,所述齿条与每个齿轮相啮合。
在优选的技术方案中,所述升降立架的内侧中部设有沿其高度方向设置的安装凸部,所述升降配合部设于安装凸部远离升降立架的一侧;所述升降探测板在靠近升降立架的一侧设有与安装凸部相匹配的配合槽,所述驱动输出端的部分伸入配合槽内且与升降配合部相啮合;所述升降探测板位于配合槽的两侧部位与升降立架滑动连接。
在优选的技术方案中,所述居中器包括套接在推杆外侧的导磁壳体,所述导磁壳体内沿其周向设有至少两个磁轭腔,所述磁轭腔的内端开口处固定设置有动端磁轭,所述动端磁轭的内侧滑动套接有动端磁极;与动端磁轭相对的磁轭腔外端固定设有静端磁轭,所述静端磁轭固定连接有静端磁极;所述静端磁极与动端磁极之间设有顶杆,所述顶杆的一端延伸经静端磁极的中心孔后伸出且作为推力输出端,所述推力输出端连接有支撑滚轮,所述顶杆与静端磁极之间设有复位弹簧,所述复位弹簧的弹力迫使顶杆相对静端磁极朝向动端磁极侧运动;所述顶杆的另一端延伸穿过动端磁极的内孔,所述顶杆与动端磁极之间设有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧的弹力迫使顶杆朝向静端磁极侧运动;所述磁轭腔内设有线圈,所述线圈包围在静端磁极和动端磁极的外侧。
在优选的技术方案中,所述顶杆的中部设有限位轴肩,所述缓冲弹簧套接于顶杆外侧且位于动端磁极的内孔中,所述缓冲弹簧的一端抵接在动端磁极内孔的台阶面上,另一端抵接在限位轴肩上。
在优选的技术方案中,每个线圈同时电性连接一个电流控制器,所述电流控制器与主机电性连接。
在优选的技术方案中,所述升降探测板的底部还设有支撑调节装置,所述支撑调节装置包括转动连接在推杆顶端的支撑连接套以及两组通过支撑连接套对称连接在推杆两侧的支撑调节机构;所述支撑调节机构包括弹性伸缩杆、螺纹连接套、调节螺杆、第二驱动电机和转动安装座,所述调节螺杆通过转对安装座设于升降探测板的底部,所述调节螺杆的一端连接有与主机连接的第二驱动电机,所述调节螺杆套接有螺纹连接套,所述螺纹连接套的底部固定连接弹性伸缩杆的一端,所述弹性伸缩杆的另一端与支撑连接套铰接。
在优选的技术方案中,所述主机包括主控单元以及分别与主控单元连接的第一图像显示单元、第二图像显示单元、数据存储单元和无线接收单元,所述无线接收单元分别与钻孔成像仪的第一无线传输单元和超声波成像探头的第二无线传输单元连接,所述第一图像显示单元用于显示由钻孔成像仪所采集的图像信息,所述第二图像显示单元用于显示由超声波成像探头所采集的图像信息,所述数据存储单元用于对钻孔成像仪探头和超声波成像探头所采集的图像信息进行储存;所述主控单元还与升降驱动机构连接。
在优选的技术方案中,所述升降探测板的下方还设有缓冲装置。
本发明的有益效果为:
(1)本检测系统具备超声波成像功能和钻孔成像功能,在进行超声波成像检测时,推杆上的换能器能够通过升降探测板的升降以及转动电机的旋转驱动道钻孔的井壁进行扫描,采集并经过处理得到钻孔回波的幅度图像;在进行钻孔成像检测时,钻孔成像仪探头通过升降探测板的对推杆的推进以及居中器居中和稳定作用,能够采集到清晰的视频信号,经过主机处理并存储视频图像信息;在计算机上可对两种地质图像信息进行查看,进而更方便的获取到该隧道钻孔的地质信息。
(2)升降探测板内的升降驱动机构能够使其在两个升降立架之间上下移动,使得推杆能够进行推进或上升,满足成像检测所需的纵向移动;而且在第一驱动电机的驱动下,能够通过制动器、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、第三锥形齿轮、第四锥形齿轮、第五锥形齿轮、第一传动杆、第二传动杆和第三传动杆驱动齿轮转动,而齿轮通过与升降立架的啮合传动,使得升降探测板能够稳定、可靠的在升降立架间进行升降,实现对成像检测的稳定推行和上升,结构设计新颖、合理,不需要设置其他较大体积的升降驱动机构,大大减少了占用空间。
(3)居中器在本检测系统检测时能够起到居中的作用,使得推杆以及其上的钻孔成像仪探头和超声波成像探头居中,这样获得更加准确清晰的图像信息;而且该居中器具有较大的缓冲输出力,特别是对较为坚硬和复杂的钻孔孔壁,能够起到较好的缓冲作用,使得推杆以及其上的钻孔成像仪探头和超声波成像探头能够在钻孔轴线上,采集获得的图像信息更加清晰,而且也能够很好的避免推杆在推进或上升时的抖动,图像更加清晰、准确。
(4)同时,该居中器通过设置电流控制器可以对输入每个线圈的电流大小进行控制,因此可以适用不同的钻孔孔壁环境,更加实用、方便;而且由于居中器自身具有缓冲结构,在未通电时也能够进行较好的缓冲,这大大降低了居中器的适用条件,相比现有的居中器,性能更佳。
(5)此外,由于推杆在转动电机的驱动下要进行转动并带动其底端的成像探头转动,因此通过设置支撑调节装置以及居中器的配合,能够很高的避免推杆由于底端负重而在转动时产生抖动不稳定的情况,并且能够给两个成像探头的成像检测提供更加稳定的探测环境;同时,可通过支撑调节机构的第二驱动电机对弹性伸缩杆支撑力度进行调节,更加建实用、方便。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的升降探测板在俯视方向的内部结构示意图;
图3是本发明的居中器的剖面结构示意图;
图4是图1中支撑调节装置的结构示意图。
图中:1-钻孔;2-升降立架;201-安装凸部;202-齿条;3-升降探测板;301-配合槽;4-转动电机;5-升降驱动机构;501-第一驱动电机;502-制动器;503-第三传动杆;504-第一传动杆;505-第二传动杆;506-齿轮;;6-推杆;7-支撑调节装置;701-调节螺杆;702-第二驱动电机;703-螺纹连接套;704-弹性伸缩杆;705-支撑连接套;8-居中器;801-导磁壳体;802-磁轭腔;803-线圈;804-顶杆;805-静端磁极;806-动端磁轭;807-动端磁极;808-复位弹簧;809-缓冲弹簧;810-支撑滚轮;9-钻孔成像仪探头;10-换能器;11-主机;12-计算机;13-缓冲装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
请参照图1所示,该图为本发明的整体结构示意图,一种地质勘察孔成像检测系统,包括:升降探测板3、升降驱动机构5、升降立架2、推杆6和主机11;
升降探测板3,升降探测板3设于两个升降立架2之间,并能够沿升降立架2的高度方向上下移动,从而使得其下方的推杆6及探头能够进行移动检测。
升降驱动机构5,所述升降驱动机构5设于升降探测板3内,且在其两侧分别具有伸出升降探测板3外的驱动输出端;升降驱动机构5通过设于升降探测板3内,能够减少占用空间和减小整体体积,而且通过其的驱动输出端与升降立架2的升降配合部的传动配合实现升降探测板3的升降移动。
升降立架2,所述升降立架2设有两个且分别位于升降探测板3的两侧,所述升降立架2的内侧且沿其高度方向设有与所述驱动输出端传动配合的升降配合部,通过升降配合部与升降驱动机构5的传动配合使得升降探测板3能够在升降立架2之间上下移动;升降立架2的结构如图1所示,每个升降立架2的外侧均通过多个加强支杆进行支撑稳定,使得升降立架2的结构更加牢固、可靠。
推杆6,所述推杆6的一端通过转动电机4连接在升降探测板3的底板,并且通过转动电机4驱动推杆6转动,所述推杆6的另一端依次连接有居中器8、钻孔成像仪探头9和超声波成像探头;推杆6用于在升降探测板3的升降带动下使得钻孔成像仪探头9和超声波成像探头探入钻孔1内进行图像信息采集,而且推杆6通过转动电机4的驱动能够进行转动,这样能够带动其上的超声波成像探头进行旋转成像扫描。当然的,也可以在推杆6的结构上设置为可拆卸,比如将钻孔成像仪探头9和超声波成像探头可拆卸连接在推杆6上,拆卸结构可采用现有结构,也可以是将推杆6成段,相邻两段之间通过螺纹连接套703连接,而钻孔成像仪探头9和超声波成像探头分别设置在相邻的两段推杆6上,这样就可以在通过在推杆6上安装钻孔成像仪探头9或超声波成像探头实现单一成像检测;这需要根据实际的需求情况选择同时检测还是单一检测。
钻孔成像仪探头9采用现有的钻孔成像仪探头9,其用于采集钻孔1内的视频信息并传输给主机11,超声波成像探头则为换能器10,换能器10每秒发射1500-3000次、频率为1-2MHz的超声脉冲,由控制转动运行,通过推杆6带动换能器10沿推杆6的轴线方向旋转,对钻孔1的整个孔壁进行扫描测量。换能器10转动时发射的超声波信号传播到孔壁,有一部分能量被反射回换能器10并接收,经信号处理后,得到孔壁回波的幅度图像,图像在主机11上显示,进而了解隧道钻孔1的地质结构。
主机11,所述主机11分别连接钻孔1成像仪和超声波成像探头,所述主机11还连接有计算机12。主机11在接收钻孔1成像仪和超声波成像探头传回的图像信息后,换能器10的所采集的幅度图像能够在主机11上进行存储,而主机11在接收钻孔1成像仪的视频信息后进行处理并得到钻孔1的视频图像,该视频图像由主机11进行存储并可在与之连接的计算机12上可查看,这样就可以了解两种关于钻孔1的图像信息,更加便于技术人员对隧道钻孔1的地质结构进行了解。
请参照图2所示,,该图为升降探测板3在俯视方向的内部结构示意图,所述升降驱动机构5包括设于升降探测板3一端的第一驱动电机501,所述第一驱动电机501的输出端连接有制动器502,所述-制动器502的输出端固接有第一锥形齿轮506,所述第一锥形齿轮506的一侧啮合有第二锥形齿轮506,所述第二锥形齿轮506的背侧固接有延伸至升降探测板3另一端的第一传动杆504,所述第一传动杆504远离第二锥形齿轮506的一端固接有第三锥形齿轮506,所述第三锥形齿轮506的一侧啮合有第四锥形齿轮506,所述第四锥形齿轮506的背侧固接有第二传动杆505,所述第二传动杆505上设有所述驱动输出端;所述第二锥形齿轮506远离第一锥形齿轮506的一侧啮合有第五锥形齿轮506,所述第五锥形齿轮506的背侧固接有与第二传动杆505平行且相对的第三传动杆503,所述第三传动杆503上设有另一驱动输出端。
第一驱动电机501能够通过驱动第一锥形齿轮506转动,使得第一传动杆504一端的第二柱锥形齿轮506转动,第一传动杆504在转动时通过其另一端的第三锥形齿轮506使得第四锥形齿轮506转动,第四锥形齿轮506由于与第二传动杆505固定连接,因而能够使得第二传动杆505转动,进而使得其上的驱动输出端能够转动;在通过第一锥形齿轮506带动第二锥形齿轮506转动时,第二锥形齿轮506会带动与之啮合的第五锥形齿轮506转动,第五锥形齿轮506由于与第三传动杆503固定连接,因此也可以是其上的驱动输出端转动;这样在一个驱动源驱动下,通过锥形齿轮506与传动杆的传动配合下,能够使得升降探测板3两侧的驱动输出端能够同时且同步转动,从而使得升降探测板3的升降移动能够更加稳定,性能更佳;而且通过制动器502的设置,也便于升降探测板3进行悬停,以对钻孔1的某部位进行针对性的图像采集,更加方便、实用。该升降驱动机构5相对于在外部设置升降驱动机构5,结构设计更加合理,而且更加稳定、可靠,占用空间小。
请参照图1所示,所述驱动输出端包括至少一个齿轮506;所述升降配合部包括沿升降立架2高度方向设置的齿条202,所述齿条202与每个齿轮506相啮合。第二传动杆505和第三传动杆503的齿轮506分别设有两个,而齿轮506则与同侧的齿条202相啮合,升降探测板3升降更加精确、可控。
请参照图1和图2所示,所述升降立架2的内侧中部设有沿其高度方向设置的安装凸部201,所述升降配合部设于安装凸部201远离升降立架2的一侧;所述升降探测板3在靠近升降立架2的一侧设有与安装凸部201相匹配的配合槽301,所述驱动输出端的部分伸入配合槽301内且与升降配合部相啮合;所述升降探测板3位于配合槽301的两侧部位与升降立架2滑动连接。通过安装凸部201与配合槽301的嵌合,升降探测板3能够有效避免在升降过程中的前后偏移,升降更加稳定、可靠。
请参照图3所示,该图为居中器8的剖面结构示意图,所述居中器包括套接在推杆6外侧的导磁壳体801,所述导磁壳体801内沿其周向设有至少两个磁轭腔802,所述磁轭腔802的内端开口处固定设置有动端磁轭806,所述动端磁轭806的内侧滑动套接有动端磁极807;与动端磁轭806相对的磁轭腔802外端固定设有静端磁轭,所述静端磁轭固定连接有静端磁极805;所述静端磁极805与动端磁极807之间设有顶杆804,所述顶杆804的一端延伸经静端磁极805的中心孔后伸出且作为推力输出端,所述推力输出端连接有支撑滚轮810,所述顶杆804与静端磁极805之间设有复位弹簧808,所述复位弹簧808的弹力迫使顶杆804相对静端磁极805朝向动端磁极807侧运动;所述顶杆804的另一端延伸穿过动端磁极807的内孔,所述顶杆804与动端磁极807之间设有缓冲弹簧809,所述缓冲弹簧809的弹力迫使顶杆804朝向静端磁极805侧运动;所述磁轭腔802内设有线圈803,所述线圈803包围在静端磁极805和动端磁极807的外侧。
如图3所示,根据电磁铁动作的基本原理,当线圈803通电,电磁吸力大于缓冲弹簧809的预压力,动端磁极807在电磁吸力的作用下向静端磁极805方向运动,动端磁极807在运动过程中压缩缓冲弹簧809,当缓冲弹簧809对顶杆804的压力大于复位弹簧808对顶杆804的压力时,顶杆804开始向外运动。随着顶杆804继续运动,当顶杆804受外部反力作用时,由于缓冲弹簧809对顶杆804的压力无法抵消外部反力与复位弹簧808对顶杆804的压力的合力,使得顶杆804停止运动,由于动端磁极807与顶杆804之间设置有缓冲弹簧809,使得动端磁极807不会立刻停止,而由于惯性会继续向下运动一段距离,此时由于电磁间隙逐渐较小,电磁力又逐渐增大,进一步压缩缓冲弹簧809上,缓冲弹簧809压缩后对顶杆804的压力增大,此时,克服了外部反力与复位弹簧808对顶杆804的压力的合力,则顶杆804继续向下运动。因此,动端磁极807领先于顶杆804运动,从而能有更大的电磁力来克服外部反力运动,能使电磁铁在动作过程中发挥其更大的输出力,在同等需求情况下,其相对的,减小了对电磁铁本身的刚性要求,利于电磁铁的小型化,且驱动电流小,节能。通过该电磁结构的居中器8具有较大的缓冲输出力,特别是对较为坚硬和复杂的钻孔1孔壁,能够起到较好的缓冲作用,使得推杆6以及其上的钻孔成像仪探头9和超声波成像探头能够在钻孔1轴线上,采集获得的图像信息更加清晰,而且也能够很好的避免推杆6在推进或上升时的抖动,图像更加清晰、准确。
所述缓冲弹簧809套接于顶杆804外侧且位于动端磁极807的内孔中,所述缓冲弹簧809的一端抵接在动端磁极807内孔的台阶面上,另一端抵接在限位轴肩上。
每个线圈803同时电性连接一个电流控制器,所述电流控制器与主机11电性连接。电流控制器用于调节输入线圈803的电流大小,使得居中器8的缓冲能力能够根据不同的使用环境进行调节,而电流控制器的控制则有主机11进行控制。
如图4所示,该图为支撑调节装置7的结构示意图,所述升降探测板3的底部还设有支撑调节装置7,所述支撑调节装置7包括转动连接在推杆6顶端的支撑连接套705以及两组通过支撑连接套705对称连接在推杆6两侧的支撑调节机构;所述支撑调节机构包括弹性伸缩杆704、螺纹连接套703、调节螺杆701、第二驱动电机702和转动安装座,所述调节螺杆701通过转对安装座设于升降探测板3的底部,所述调节螺杆701的一端连接有与主机11连接的第二驱动电机702,所述调节螺杆701套接有螺纹连接套703,所述螺纹连接套703的底部固定连接弹性伸缩杆704的一端,所述弹性伸缩杆704的另一端与支撑连接套705铰接。
由于推杆6在转动电机4的驱动下要进行转动并带动其底端的成像探头转动,因此通过设置支撑调节装置7以及居中器8的配合,能够很高的避免推杆6由于底端负重而在转动时产生抖动不稳定的情况,并且能够给两个成像探头的成像检测提供更加稳定的探测环境;而且可通过支撑调节机构的第二驱动电机702对弹性伸缩杆704支撑力度进行调节,更加建实用、方便,具体的,第二驱动电机702通过导向与主机11连接并由主机11进行控制,在需要调节对推杆6的支撑力度时,主机11控制两个第二驱动电机702同时启动,并驱动与其连接的调节螺杆701转动,调节螺杆701转动可带动其上的螺纹连接套703向左或向右移动,进而使得弹性伸缩杆704对推杆6的支撑力度能够调节。
所述主机11包括主控单元以及分别与主控单元连接的第一图像显示单元、第二图像显示单元、数据存储单元和无线接收单元,所述无线接收单元分别与钻孔1成像仪的第一无线传输单元和超声波成像探头的第二无线传输单元连接,所述第一图像显示单元用于显示由钻孔1成像仪所采集的图像信息,所述第二图像显示单元用于显示由超声波成像探头所采集的图像信息,所述数据存储单元用于对钻孔成像仪探头9和超声波成像探头所采集的图像信息进行储存;所述主控单元还分别与升降驱动机构5的第一驱动电机501和支撑调节机构装置的第二驱动电机702电性连接。
换能器10采集获取的幅度图像信息通过其的第二无线传输单元传输至主机11的无线接收单元,钻孔成像仪探头9采集的视频图像信息也通过其第一无线传输单元传输给主机11的无线接收模块,数据存储单元在对钻孔1成像的图像信息进行存储前将视频信号转换为数字信号,并转化为图像数据进行存储;计算机12在于安主机11连接后可调取主机11内所存储的两种图像信息,便于查看,当然的也可以通过主机11的第一图像显示单元和第二图像显示单元进行初步查看,便于对所采集获取的图像是否正常或是否清晰进行判断。
如图1所示,所述升降探测板3的下方还设有缓冲装置13,缓冲装置13用于在升降探测板3在下降或关停时能够起到缓冲的作用,具体的该缓冲装置13弹性缓冲器;相对应的,在升降立架2的顶部设有限位结构,该限位结构也可以是起限位作用的弹性缓冲器,防止升降探测板3的过度上升。
本发明的使用方法包括以下步骤:
1、在隧道的合适位置钻100~120mm,孔径25~35m,清扫孔内碎屑,保证孔壁干净。
2、将升降立架2、升降探测板3、主机11和计算机12安装到位,并连接电源。
3、通过主机11控制第一驱动电机501,使得升降探测板3上升至顶位并将推杆6、居中器8、钻孔1成像仪安装和换能器10安装到位,同时使推杆6轴向与钻孔1轴向保持一致,对准钻孔1,推送到孔口位置。
4、通过主机11设置相关参数,匀速推进钻孔成像仪探头9,开始实施钻孔1成像仪的成像检测,同时通过主机11使得电流控制器对居中器8的各线圈803输入通电并处于相适合的缓冲状态。
5、当钻孔成像仪探头9推送至孔底时停止推进并关闭钻孔成像仪探头9,此时在主机11保存录制的视频图像数据。
6、钻孔1成像检测完成后,通过主机11控制推杆6上升并使转动进行转动,开始超声波成像检测,在换能器10上升到孔顶部时,停止推杆6转动,关闭换能器10,主机11保存由换能器10传输的图像信息;待推杆6及其上设备全部退出钻孔1。
7、完成数据采集后,将所有设备都收拾整理好。
8、打开主机11,将其中存储的两种图像数据通过数据线传输至计算机12中,技术人员在计算机12中通过两种图像数据进行了解和对比。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:包括:
升降探测板(3);
升降驱动机构(5),所述升降驱动机构(5)设于升降探测板(3)内,且在其两侧分别具有伸出升降探测板(3)外的驱动输出端;
升降立架(2),所述升降立架(2)设有两个且分别位于升降探测板(3)的两侧,所述升降立架(2)的内侧且沿其高度方向设有与所述驱动输出端传动配合的升降配合部,通过升降配合部与升降驱动机构(5)的传动配合使得升降探测板(3)能够在升降立架(2)之间上下移动;
推杆(6),所述推杆(6)的一端通过转动电机(4)连接在升降探测板(3)的底板,并且通过转动电机(4)驱动推杆(6)转动,所述推杆(6)的另一端依次连接有居中器(8)、钻孔成像仪探头(9)和超声波成像探头;以及
主机(11),所述主机(11)分别连接钻孔(1)成像仪和超声波成像探头,所述主机(11)还连接有计算机(12)。
2.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述升降驱动机构(5)包括设于升降探测板(3)一端的第一驱动电机(501),所述第一驱动电机(501)的输出端连接有制动器(502),所述制动器(502)的输出端固接有第一锥形齿轮(506),所述第一锥形齿轮(506)的一侧啮合有第二锥形齿轮(506),所述第二锥形齿轮(506)的背侧固接有延伸至升降探测板(3)另一端的第一传动杆(504),所述第一传动杆(504)远离第二锥形齿轮(506)的一端固接有第三锥形齿轮(506),所述第三锥形齿轮(506)的一侧啮合有第四锥形齿轮(506),所述第四锥形齿轮(506)的背侧固接有第二传动杆(505),所述第二传动杆(505)上设有所述驱动输出端;所述第二锥形齿轮(506)远离第一锥形齿轮(506)的一侧啮合有第五锥形齿轮(506),所述第五锥形齿轮(506)的背侧固接有与第二传动杆(505)平行且相对的第三传动杆(503),所述第三传动杆(503)上设有另一驱动输出端。
3.根据权利要求2所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述驱动输出端包括至少一个齿轮(506);所述升降配合部包括沿升降立架(2)高度方向设置的齿条(202),所述齿条(202)与每个齿轮(506)相啮合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述升降立架(2)的内侧中部设有沿其高度方向设置的安装凸部(201),所述升降配合部设于安装凸部(201)远离升降立架(2)的一侧;所述升降探测板(3)在靠近升降立架(2)的一侧设有与安装凸部(201)相匹配的配合槽(301),所述驱动输出端的部分伸入配合槽(301)内且与升降配合部相啮合;所述升降探测板(3)位于配合槽(301)的两侧部位与升降立架(2)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述居中器(8)包括套接在推杆(6)外侧的导磁壳体(801),所述导磁壳体(801)内沿其周向设有至少两个磁轭腔(802),所述磁轭腔(802)的内端开口处固定设置有动端磁轭(806),所述动端磁轭(806)的内侧滑动套接有动端磁极(807);与动端磁轭(806)相对的磁轭腔(802)外端固定设有静端磁轭,所述静端磁轭固定连接有静端磁极(805);所述静端磁极(805)与动端磁极(807)之间设有顶杆(804),所述顶杆(804)的一端延伸经静端磁极(805)的中心孔后伸出且作为推力输出端,所述推力输出端连接有支撑滚轮(810),所述顶杆(804)与静端磁极(805)之间设有复位弹簧(808),所述复位弹簧(808)的弹力迫使顶杆(804)相对静端磁极(805)朝向动端磁极(807)侧运动;所述顶杆(804)的另一端延伸穿过动端磁极(807)的内孔,所述顶杆(804)与动端磁极(807)之间设有缓冲弹簧(809),所述缓冲弹簧(809)的弹力迫使顶杆(804)朝向静端磁极(805)侧运动;所述磁轭腔(802)内设有线圈(803),所述线圈(803)包围在静端磁极(805)和动端磁极(807)的外侧。
6.根据权利要求5所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述顶杆(804)的中部设有限位轴肩,所述缓冲弹簧(809)套接于顶杆(804)外侧且位于动端磁极(807)的内孔中,所述缓冲弹簧(809)的一端抵接在动端磁极(807)内孔的台阶面上,另一端抵接在限位轴肩上。
7.根据权利要求5或6所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:每个线圈(803)同时电性连接一个电流控制器,所述电流控制器与主机(11)电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述升降探测板(3)的底部还设有支撑调节装置(7),所述支撑调节装置(7)包括转动连接在推杆(6)顶端的支撑连接套(705)以及两组通过支撑连接套(705)对称连接在推杆(6)两侧的支撑调节机构;所述支撑调节机构包括弹性伸缩杆(704)、螺纹连接套(703)、调节螺杆(701)、第二驱动电机(702)和转动安装座,所述调节螺杆(701)通过转对安装座设于升降探测板(3)的底部,所述调节螺杆(701)的一端连接有与主机(11)连接的第二驱动电机(702),所述调节螺杆(701)套接有螺纹连接套(703),所述螺纹连接套(703)的底部固定连接弹性伸缩杆(704)的一端,所述弹性伸缩杆(704)的另一端与支撑连接套(705)铰接。
9.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述主机(11)包括主控单元以及分别与主控单元连接的第一图像显示单元、第二图像显示单元、数据存储单元和无线接收单元,所述无线接收单元分别与钻孔(1)成像仪的第一无线传输单元和超声波成像探头的第二无线传输单元连接,所述第一图像显示单元用于显示由钻孔(1)成像仪所采集的图像信息,所述第二图像显示单元用于显示由超声波成像探头所采集的图像信息,所述数据存储单元用于对钻孔成像仪探头(9)和超声波成像探头所采集的图像信息进行储存;所述主控单元还与升降驱动机构(5)连接。
10.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔成像检测系统,其特征在于:所述升降探测板(3)的下方还设有缓冲装置(13)。
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