CN115839704A

CN115839704A - 一种测斜测扭一体设备

Info

Publication number: CN115839704A
Application number: CN202310102714.2A
Authority: CN
Inventors: 杨豪
Original assignee: Changzhou Jintumu Engineering Instrument Co ltd
Current assignee: Changzhou Jintumu Engineering Instrument Co ltd
Priority date: 2023-02-13
Filing date: 2023-02-13
Publication date: 2023-03-24

Abstract

本发明公开了一种测斜测扭一体设备，包括：线缆端头、第一滑轮座、检测座、过渡管、第二滑轮座和快接组件，线缆端头、第一滑轮座、检测座、过渡管、第二滑轮座之间通过快接组件相互组接，检测座的内侧开设有线路板腔，检测座的底端转动套接有连接轴。本发明中，通过设置新型测斜仪结构，利用检测座和过渡管进行第一滑轮座和第二滑轮座的转动连接，测斜仪在待测管道内侧进行上下往复运动，利用管道与第一滑轮座和第二滑轮座内侧滚轮的摩擦作用，将管道的扭转偏斜作用传导至第二滑轮座，使第二滑轮座相对第一滑轮座偏转运动，实现逆转角度检测。

Description

一种测斜测扭一体设备

技术领域

本发明涉及土木工程测斜仪技术领域，具体为一种测斜测扭一体设备。

背景技术

工程中测斜管的扭转现象普遍存在，要想完全消除测斜管的扭转问题是不可能的，只能尽量将扭转角控制在规范范围内，但这在工程上还存在一定困难，不易实现。测斜管扭转角的产生主要集中在两个方面，一是初次下放测斜管的过程中产生的，由于测孔深度较深，测斜管是拼接而成，由于分段下管逐节在孔口接成所需的长度时,不易使导槽对正；软土易缩,钻孔内浮力大,导致下管困难等因素使得埋入土体中的测斜管易发生扭转，下放的时候很难保证垂直到测孔底部，很有可能产生测斜管的扭转。二是当测斜管固定后，由于测斜管深部长期受到岩层的作用力，PVC测斜管变形稳定性差，除了让测斜管产生倾斜也会因为受力不均产生扭转。如果不对扭转进行校正，那么测斜仪测出的数据就会存在偏差，影响数据精度。

目前传统活动式测斜仪都是由测斜探头、测读仪、电缆和测斜管构成的。测量时，测斜管先埋入岩土体内部，并作为测斜仪的导轨使用。活动式测斜仪需要测量人员将测斜探头放入预定深度，然后逐段提升电缆，测斜探头测得倾斜角度，数据由电缆传输至测读仪，通过计算可以得到实测土体的水平位移增量，但测斜管由于岩土体形变不均匀产生的扭转无法测量，导致测量数值与测量方向错误，测量仪无法测量逆转角度。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种测斜测扭一体设备，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种测斜测扭一体设备，包括：线缆端头、第一滑轮座、检测座、过渡管、第二滑轮座和快接组件，所述线缆端头、第一滑轮座、检测座、过渡管、第二滑轮座之间通过快接组件相互组接，所述检测座的内侧开设有线路板腔，所述检测座的底端转动套接有连接轴；

所述连接轴的顶端固定套接有码盘，所述线路板腔的内侧固定安装有光源灯板，所述线路板腔的内侧固定安装有PCB检测板，所述码盘的表面开设有若干均匀分布的透光狭缝，所述PCB检测板的表面开设有若干检测光栅且表面固定安装有光电检测器；所述第一滑轮座和第二滑轮座的内侧均开设有偏转槽且转动安装有摆杆，所述摆杆的两端均转动安装有滚轮，所述偏转槽的内侧固定安装有位于摆杆两侧的限位销；所述快接组件包括第一连接端、第二连接端和锁止环以及固定安装于第一连接端和第二连接端一端的插管头，所述插管头的外侧转动套接有连接螺套，所述第一连接端和第二连接端的表面均设有接合耳和接合片，所述第一连接端和第二连接端的表面均活动套接有锁止环，所述接合片的表面开设有锁孔，所述锁止环的表面设有套接于锁孔内侧的锁止销。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述线缆端头和第一滑轮座的内侧设有线缆槽，且所述线缆槽的一端与线路板腔的内侧相连通，所述线缆端头、第一滑轮座和检测座呈直线管状结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述偏转槽的内侧设有套接于摆杆中部的转轴，且转轴的表面设有扭转弹簧，所述滚轮为橡胶滚轮。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接轴的外侧固定套接有轴承，所述轴承套接于检测座的内侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述码盘呈圆环状且码盘固定套接于连接轴的外侧，所述PCB检测板、码盘和光源灯板呈相互平行布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述光源灯板的表面设有LED灯珠，所述LED灯珠与光电检测器位于同一直线上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一连接端和第二连接端表面的接合耳和接合片数量均为两个，且两个接合耳和两个接合片均匀分布于第一连接端和第二连接端外周并相互交替间隔布置，所述接合耳的内侧设有与接合片相适配的卡槽。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述线缆端头、第一滑轮座、检测座、过渡管、第二滑轮座的端部均设有与插管头相适配的插孔且外周均设有与连接螺套相适配的螺纹端头，所述锁止环为圆钢条结构且直径小于5mm，所述锁止环呈缺口环状且锁止销位于锁止环的一端。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置新型测斜仪结构，利用检测座和过渡管进行第一滑轮座和第二滑轮座的转动连接，测斜仪在待测管道内侧进行上下往复运动，利用管道与第一滑轮座和第二滑轮座内侧滚轮的摩擦作用，将管道的扭转偏斜作用传导至第二滑轮座，使第二滑轮座相对第一滑轮座偏转运动，实现逆转角度检测。

2.本发明中，通过设置编码器结构，利用码盘和PCB检测板可检测连接轴转动，连接轴和光源灯板两端的第一滑轮座和第二滑轮座可实现圆周方向转动且能承受较大双向轴向力的结构，以实现测量仪测量扭转角度，提高测斜仪准确度。

3.本发明中，通过设置快接组件进行滑轮座、过渡管和检测座之间的相互拼接组合，可根据实际管井测量需要进行多个滑轮座、过渡管和检测座之间的连接组合同步对管井不同深度进行测量，并可组接不同长度过渡管进行不同跨度区间的管井斜扭检测，另外，通过快接组件进行各组件之间的快速拆装，便于该设备进行拆解维护和搬运工作，进一步提高该设备实用性和使用体验。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的第一滑轮座和第二滑轮座结构示意图；

图3为本发明一个实施例的第二滑轮座截面结构示意图；

图4为本发明一个实施例的检测座截面结构示意图；

图5为本发明一个实施例的PCB检测板和码盘结构示意图；

图6为本发明一个实施例的快接组件结构示意图；

图7为本发明一个实施例的第一连接端表面结构示意图

图8为本发明一个实施例的工作流程示意图；

图9为本发明一个实施例的光电检测结构示意图；

图10为本发明一个实施例的脉冲信号转换电路示意图。

附图标记：

100、线缆端头；

200、第一滑轮座；210、偏转槽；220、摆杆；230、滚轮；211、限位销；

300、检测座；310、线路板腔；320、连接轴；330、光源灯板；340、PCB检测板；350、码盘；321、轴承；341、检测光栅；342、光电检测器；351、透光狭缝；

400、过渡管；500、第二滑轮座；

600、快接组件；610、第一连接端；620、第二连接端；630、插管头；640、锁止环；611、接合耳；612、接合片；613、锁孔；631、连接螺套；641、锁止销。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种测斜测扭一体设备。

结合图1-图10所示，本发明提供的一种测斜测扭一体设备，包括：线缆端头100、第一滑轮座200、检测座300、过渡管400、第二滑轮座500和快接组件600，线缆端头100、第一滑轮座200、检测座300、过渡管400、第二滑轮座500之间通过快接组件600相互组接，检测座300的内侧开设有线路板腔310，检测座300的底端转动套接有连接轴320；

连接轴320的顶端固定套接有码盘350，线路板腔310的内侧固定安装有光源灯板330，线路板腔310的内侧固定安装有PCB检测板340，码盘350的表面开设有若干均匀分布的透光狭缝351，PCB检测板340的表面开设有若干检测光栅341且表面固定安装有光电检测器342；第一滑轮座200和第二滑轮座500的内侧均开设有偏转槽210且转动安装有摆杆220，摆杆220的两端均转动安装有滚轮230，偏转槽210的内侧固定安装有位于摆杆220两侧的限位销211；

快接组件600包括第一连接端610、第二连接端620和锁止环640以及固定安装于第一连接端610和第二连接端620一端的插管头630，插管头630的外侧转动套接有连接螺套631，第一连接端610和第二连接端620的表面均设有接合耳611和接合片612，第一连接端610和第二连接端620的表面均活动套接有锁止环640，接合片612的表面开设有锁孔613，锁止环640的表面设有套接于锁孔613内侧的锁止销641。

在该实施例中，线缆端头100和第一滑轮座200的内侧设有线缆槽，且线缆槽的一端与线路板腔310的内侧相连通，线缆端头100、第一滑轮座200和检测座300呈直线管状结构。

具体的，利用线缆端头100连接线缆以及数据传输线路，实现测斜仪的吊装，将测斜仪在管道内进行往复提升运动。

在该实施例中，偏转槽210的内侧设有套接于摆杆220中部的转轴，且转轴的表面设有扭转弹簧，滚轮230为橡胶滚轮。

具体的，利用摆杆220偏转与待测管道内侧进行滑动抵接，使滚轮230与管道内侧紧密抵接，从而利用两者的摩擦力作用反作用于第二滑轮座500，使第二滑轮座500、过渡管400和连接轴320进行偏转运动。

在该实施例中，连接轴320的外侧固定套接有轴承321，轴承321套接于检测座300的内侧。

进一步的，码盘350呈圆环状且码盘350固定套接于连接轴320的外侧，PCB检测板340、码盘350和光源灯板330呈相互平行布置。

具体的，码盘350表面布满的透光狭缝351，码盘350随着连接轴320一起转动，光源透过码盘350表面的透光狭缝351，投射到光电检测器342上，如果连续转动码盘350，光电检测器342有时能收到光源，有时光被码盘350挡住不能收到光，从而产生电信号检测码盘350是否转动以及偏转角度量。

在该实施例中，光源灯板330的表面设有LED灯珠，LED灯珠与光电检测器342位于同一直线上。

在该实施例中，第一连接端610和第二连接端620表面的接合耳611和接合片612数量均为两个，且两个接合耳611和两个接合片612均匀分布于第一连接端610和第二连接端620外周并相互交替间隔布置，接合耳611的内侧设有与接合片612相适配的卡槽。

具体的，利用第一连接端610和第二连接端620相对偏转运动，其表面接合耳611和接合片612相对旋转运动，使接合片612卡入接合耳611内部，进行第一连接端610和第二连接端620的接合。

在该实施例中，线缆端头100、第一滑轮座200、检测座300、过渡管400、第二滑轮座500的端部均设有与插管头630相适配的插孔且外周均设有与连接螺套631相适配的螺纹端头，锁止环640为圆钢条结构且直径小于5mm，锁止环640呈缺口环状且锁止销641位于锁止环640的一端。

具体的，利用第一连接端610和第二连接端620表面插管头630和连接螺套631实现与各个组件之间的相互连接，且通过锁止销641插入接合片612表面锁孔613内实现第一连接端610和第二连接端620表面接合片612之间的旋转锁止避免自发旋转导致的脱落，采用圆钢条具有一定的柔性可手动弯曲。

本发明的工作原理及使用流程：

将连接轴320穿入轴承321并套接固定于检测座300的内侧，法兰压入螺钉旋紧，可实现圆周转动也可承受较大双向轴向力，通过线缆与连接线缆端头100并穿入线路板腔310内部与线路板连接，如图6所示，通过快接组件600进行各个组件之间的相互拼接，可连接多个检测座300对深井管道内部不同深度的斜扭度进行同步测量，且可根据需要选用不同长度的过渡管400改变相邻滑轮座以及检测座300之间跨度；

组装完成后把设备放入预置好的管道中上下移动，由第一滑轮座200和第二滑轮座500内部摆杆220表面滚轮230与管道内壁进行抵接滑动，在滑动运动中，受管道内壁摩擦作用，第一滑轮座200和第二滑轮座500受管道扭转作用使第二滑轮座500、过渡管400以及连接轴320进行转动，同步带动码盘350进行扭转运动，而该测斜仪的上下移动使码盘350进行往复扭转；码盘350表面布满的透光狭缝351，码盘350随着连接轴320一起转动，光源透过码盘350表面的透光狭缝351，投射到光电检测器342上，如果连续转动码盘350，光电检测器342有时能收到光源，有时光被码盘350挡住不能收到光，这样光电检测器342的发出的信号是正弦的信号，正弦的一个周期对应码盘350周边的相邻透光狭缝351之间的周期，就这样光电检测器342把转动角度转化为电信号，经过信号处理装置转换，对电信号计算得到了角度值，最终得到需要的测量逆转角度可测得此管道的扭转和倾斜数据。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种测斜测扭一体设备，其特征在于，包括：线缆端头（100）、第一滑轮座（200）、检测座（300）、过渡管（400）、第二滑轮座（500）和快接组件（600），所述线缆端头（100）、第一滑轮座（200）、检测座（300）、过渡管（400）、第二滑轮座（500）之间通过快接组件（600）相互组接，所述检测座（300）的内侧开设有线路板腔（310），所述检测座（300）的底端转动套接有连接轴（320）；

所述连接轴（320）的顶端固定套接有码盘（350），所述线路板腔（310）的内侧固定安装有光源灯板（330），所述线路板腔（310）的内侧固定安装有PCB检测板（340），所述码盘（350）的表面开设有若干均匀分布的透光狭缝（351），所述PCB检测板（340）的表面开设有若干检测光栅（341）且表面固定安装有光电检测器（342）；所述第一滑轮座（200）和第二滑轮座（500）的内侧均开设有偏转槽（210）且转动安装有摆杆（220），所述摆杆（220）的两端均转动安装有滚轮（230），所述偏转槽（210）的内侧固定安装有位于摆杆（220）两侧的限位销（211）；

所述快接组件（600）包括第一连接端（610）、第二连接端（620）和锁止环（640）以及固定安装于第一连接端（610）和第二连接端（620）一端的插管头（630），所述插管头（630）的外侧转动套接有连接螺套（631），所述第一连接端（610）和第二连接端（620）的表面均设有接合耳（611）和接合片（612），所述第一连接端（610）和第二连接端（620）的表面均活动套接有锁止环（640），所述接合片（612）的表面开设有锁孔（613），所述锁止环（640）的表面设有套接于锁孔（613）内侧的锁止销（641）。

2.根据权利要求1所述的一种测斜测扭一体设备，其特征在于，所述线缆端头（100）和第一滑轮座（200）的内侧设有线缆槽，且所述线缆槽的一端与线路板腔（310）的内侧相连通，所述线缆端头（100）、第一滑轮座（200）和检测座（300）呈直线管状结构。

3.根据权利要求1所述的一种测斜测扭一体设备，其特征在于，所述偏转槽（210）的内侧设有套接于摆杆（220）中部的转轴，且转轴的表面设有扭转弹簧，所述滚轮（230）为橡胶滚轮。

4.根据权利要求1所述的一种测斜测扭一体设备，其特征在于，所述连接轴（320）的外侧固定套接有轴承（321），所述轴承（321）套接于检测座（300）的内侧。

5.根据权利要求1所述的一种测斜测扭一体设备，其特征在于，所述码盘（350）呈圆环状且码盘（350）固定套接于连接轴（320）的外侧，所述PCB检测板（340）、码盘（350）和光源灯板（330）呈相互平行布置。

6.根据权利要求1所述的一种测斜测扭一体设备，其特征在于，所述光源灯板（330）的表面设有LED灯珠，所述LED灯珠与光电检测器（342）位于同一直线上。

7.根据权利要求1所述的一种测斜测扭一体设备，其特征在于，所述第一连接端（610）和第二连接端（620）表面的接合耳（611）和接合片（612）数量均为两个，且两个接合耳（611）和两个接合片（612）均匀分布于第一连接端（610）和第二连接端（620）外周并相互交替间隔布置，所述接合耳（611）的内侧设有与接合片（612）相适配的卡槽。

8.根据权利要求1所述的一种测斜测扭一体设备，其特征在于，所述线缆端头（100）、第一滑轮座（200）、检测座（300）、过渡管（400）、第二滑轮座（500）的端部均设有与插管头（630）相适配的插孔且外周均设有与连接螺套（631）相适配的螺纹端头，所述锁止环（640）为圆钢条结构且直径小于5mm，所述锁止环（640）呈缺口环状且锁止销（641）位于锁止环（640）的一端。