CN204754918U - 一种成孔成槽检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种成孔成槽检测装置，包括仪器单元I、绞车W、电缆线L、检测探头S和垂向反射体R，仪器单元I包括仪器计算机IC、仪器绞车控制单元IW、仪器信号滤波放大A/D单元IAD，电缆线L包括电源线、信号线LS、控制线LC，检测探头S包括探头控制单元SP、探头选通单元SC、声波发射机F、探头信号调理放大单元SA、N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN、一组垂直发射接收声波传感器SV。本实用新型可直接测量护壁泥浆中的声波波速，从而给出准确的孔径测试结果，同时该装置合理分配地面控制单元与检测探头中的探头控制单元资源，可提升检测效率。

Description

一种成孔成槽检测装置

技术领域

本实用新型属于岩土工程检测领域中的应用声波反射法检测基桩钻孔成孔质量、地下连续墙成槽质量的技术领域，具体涉及一种成孔成槽检测装置。

背景技术

声波反射法检测基桩钻孔成孔质量状况和地下连续墙成槽质量状况

岩土工程中应用声波反射法检测基桩钻孔成孔状况，要在钻孔完成后，放置钢筋笼并灌注混凝土前，在钻孔中的护壁泥浆中放置检测探头，在不同的深度位置向多个水平方向（一般不小于四个方向）发射声波，接收自钻孔孔壁反射回来的声波，通过反射声波的返回时间计算不同方向的孔壁间距，达到检测不同深度不同水平方向上基桩钻孔孔径的目的，进而了解钻孔的成孔质量状况。这种检测方法同样也可用于地下连续墙灌注前检测成槽质量状况。

《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》、《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》均由相关条款要求对钻孔灌注桩成孔状况和地下连续墙成槽状况进行检测，相关的技术规范有《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程DB/T29-112-2010》（天津）、《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽质量检测技术规程》DGJ32TJ117-2011（江苏）。

现有检测装置与技术

现有的成孔成槽检测装置（例如，日本KODEN公司DM-604系列钻孔侧壁检测仪、上海声学所东海站UDM100Q/UDM150Q超声波成孔成槽质量检测仪，......。）通常由地面装置和检测探头组成，地面装置由地面控制单元和绞车组成，检测探头由探头控制单元和多组水平发射接收声波传感器组成，每组发射接收声波传感器分别指向不同的水平方向，检测时，地面控制单元控制绞车将检测探头放置到钻孔（或连续墙）内待检测的深度位置，检测探头完成该深度位置多个不同水平方向的检测任务，而后将检测探头放置到下一个待检测的深度位置，......，最终完成检测。在每一个待检测深度，检测探头的探头控制单元分别控制多组水平发射接收声波传感器完成每个方向上的声波发射、接收记录相应的声波回波，并将记录的反射声波回波数据通过数据线传给地面控制单元。

现有的成孔成槽检测装置存在两个明显的缺陷，第一，通过声波回波的到达时间计算孔壁与传感器的间距，要求已知护壁泥浆的声波波速,相关的技术规范都有在泥浆中校正泥浆波速的条文，但是这种校正只在某个深度的泥浆中进行,实际工程中不同深度的泥浆的密度是变化的,泥浆中的声速与泥浆密度是相关的，仅仅采用在某个深度的实测波速是不够的,在其他深度位置换算孔径时将存在误差；第二，将记录的数据通过数据线传给地面控制单元时，由于钻孔深度往往达到百米以上，数据传输通常采用485通讯协议，在满足数据传输距离需求时，数据传输速度受到限制，导致实际检测时检测速度较慢。为了提升检测速度，一些厂家往往采用加大深度检测间距的dH，减少数据A/D位数，降低数据采集频率等办法，均对检测效果有不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种成孔成槽检测装置，适用于应用声波反射法检测基桩钻孔成孔质量、地下连续墙成槽质量的技术领域的现场检测工作，该装置可直接测量护壁泥浆中的声波波速，从而给出准确的孔径测试结果，同时该装置合理分配地面控制单元与检测探头中的探头控制单元资源，可提升检测效率。

本实用新型采用以下技术方案实现上述实用新型目的：

一种成孔成槽检测装置包括仪器单元I、绞车W、电缆线L、检测探头S和垂向反射体R，仪器单元I包括仪器计算机IC、仪器绞车控制单元IW、仪器信号滤波放大A/D单元IAD，电缆线L包括电源线、信号线LS、控制线LC，检测探头S包括探头控制单元SP、探头选通单元SC、声波发射机F，探头信号调理放大单元SA、N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN、一组垂直发射接收声波传感器SV。原理框图见图1。

仪器计算机IC与仪器绞车控制单元IW连接、与仪器信号滤波放大单元IAD连接、通过控制线LC与探头控制单元SP连接；

仪器计算机IC通过仪器绞车控制单元IW控制绞车W收放电缆线L，将检测探头S放置在待检测的深度位置，仪器计算机IC通过控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的信号滤波、放大、A/D，并将得到的数据通过总线传输、存储、显示，仪器计算机IC通过控制线LC与探头控制单元SP连接控制检测探头S完成待检测深度位置的检测任务。

绞车W与仪器绞车控制单元IW连接，在仪器计算机IC控制下升降电缆线L，通过升降电缆线L将连接在电缆线L一端的检测探头S放置在待检测的深度位置。

电缆线L缠绕在绞车W上，

信号线LS一端与仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接，另一端与探头信号调理放大单元SA连接，

控制线LC一端与仪器计算机IC连接，另一端与探头控制单元SP连接；

电缆线L中的电源线用于将仪器单元I的电源给检测探头S供电，

信号线LS用于将探头信号调理放大单元SA输出的信号输入到仪器信号滤波放大A/D单元IAD；

控制线LC用于在仪器计算机IC与探头控制单元SP之间传输控制信号。

探头控制单元SP通过控制线LC与仪器计算机IC连接、与探头选通单元SC连接、与声波发射机F连接、与探头信号调理放大单元SA连接；

探头选通单元SC与探头控制单元SP连接、与声波发射机F连接、与探头信号调理放大单元SA连接、与N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN连接、与一组垂直发射接收声波传感器SV连接；

声波发射机F与探头控制单元SP连接、与探头选通单元SC连接，

探头信号调理放大单元SA与探头控制单元SP连接、与探头选通单元SC连接、通过信号线LS与仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接；

一组垂直发射接收声波传感器SV与探头选通单元SC连接,指向垂直向上方向；N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN分别与探头选通单元SC连接,按均分角度分别指向水平方向上不同的方向；

探头控制单元SP接收仪器计算机IC的指令，控制探头选通单元SC依次将一组垂直发射接收声波传感器SV和N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN的接收声波部分与探头信号调理放大单元SA导通，同时控制探头选通单元SC依次将一组垂直发射接收声波传感器SV和N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN的发射声波部分与声波发射机F连接，并控制依次发射声波并接收声波回波，使得接收到的声波回波信号经过探头信号调理放大单元SA的调理放大后通过信号线LS输出到仪器信号滤波放大A/D单元IAD进行滤波、放大、A/D。一组垂直发射接收声波传感器SV发射声波和接收声波回波时,得到的声波回波时间用于校正检测深度位置的泥浆波速,N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN发射声波和接收声波回波时,得到的声波回波时间用于计算不同方向上钻孔孔壁或槽壁与传感器的间距。

探头信号调理放大单元SA将回波信号调理放大后，可以保证经过100米以上的信号线LS的传输到仪器信号滤波放大A/D单元IAD后，信号有足够的幅度精度，仪器信号滤波放大A/D单元IAD在仪器计算机IC的控制下完成A/D采样，其数字信号的存储传输是在总线模式下进行的，其速度远高于串行485通讯协议，相对于声波发射接收过程其数字信号的存储传输相当于是即时完成的。由探头控制单元SC控制探头选通单元SC依次控制一组垂直发射接收声波传感器SV和N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN完成1+N个方向上的检测，电缆线L中仅需一根信号线LS，对信号线LS无特殊要求，仪器信号滤波放大A/D单元IAD也仅需一个通道，检测装置结构极其简单，检测装置成本极其低廉。

垂向反射体R为一径向尺寸DR不大于检测探头S主体径向尺寸DS的反射体，垂向反射体R固定在检测探头S的垂直发射接收声波传感器SV上方DH处的电缆线L上，DH取值范围为0.1米～1.0米；检测探头S和垂向反射体R结构关系图见图2。

垂向反射体R用于将垂直发射接收声波传感器SV发射的声波反射回去，DH过小会导致数据误差较大，DH过大会导致垂向反射体R处反射的声波过于衰减，不利于准确记录回波，同时DH过大会导致得到的声速不能准确代表水平发射接收声波传感器SH1～SHN所处深度位置的声速。

一种成孔成槽检测的控制方法，其步骤如下：

步骤1、仪器计算机IC设定当前检测深度位置Hx、检测移距dH、探头垂直调理放大参数、垂直滤波放大A/D参数、探头水平调理放大参数、水平滤波放大A/D参数；

垂直发射接收声波传感器SV发射接收声波时，探头垂直调理放大参数和仪器垂直滤波放大A/D参数分别用于设置探头调理放大单元SA的SV对应的调理放大参数和仪器信号滤波放大A/D单元IAD的SV对应的滤波放大A/D参数。

水平发射接收声波传感器SH1～SHN发射接收声波时，探头水平调理放大参数和仪器水平A/D参数分别用于设置探头调理放大单元SA的SH1～SHN对应的调理放大参数和仪器信号滤波放大A/D单元的SH1～SHN对应的滤波放大A/D参数。

通常垂直发射接收间距HD和水平发射接收间距会有一定的差别，其对应的反射面也不同，采用不同的调理放大和滤波放大A/D参数有利于得到高精度的数据。

步骤2、仪器计算机IC通过仪器绞车控制单元IW控制绞车W收放电缆线L，将检测探头S放置在当前检测深度位置Hx；

步骤3、仪器计算机IC通过仪器绞车控制单元IW确定检测探头S到达当前检测深度位置Hx，未到达当前位置时返回步骤2；

步骤4、仪器计算机IC控制检测探头S完成当前检测深度位置Hx的检测任务：

步骤4首先是控制一组垂直发射接收声波传感器SV完成垂直方向上来自检测探头S上方DH处的反射体R的回波检测，得到回波到达时间Tvx，根据已知的间距DH得到泥浆的声波波速Svx，而后控制N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN完成N个不同水平方向上自钻孔孔壁或槽壁反射的回波检测，得到回波到达时间Th1x～ThNx，再根据泥浆声波波速Svx，计算得到N个不同水平方向上的反射间距Dh1x～DhNx，（Dhix=Svx*Thix/2，i=1～N）。

步骤4具体包括：

步骤4.1、仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD设置垂直滤波放大A/D参数，仪器计算机IC通过探头控制单元SP设置探头调理放大单元SA的垂直调理放大参数；

步骤4.2、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制探头选通单元SC将垂直发射接收声波传感器SV的发射声波部分与声波发射机F连接，将垂直发射接收声波传感器SV的接收声波部分与探头调理信号放大单元SA导通，检测探头S的探头调理放大单元SA对接收回波信号进行调理放大；

步骤4.3、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制垂直发射接收声波传感器SV发射声波，同时仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的声波回波信号滤波、放大、A/D、存储；

步骤4.4、仪器计算机IC对步骤4.3获取的数据，计算得到垂直声波反射时间Tvx，得到当前泥浆声波波速Svx=2DH/Tvx，其中DH为垂向反射体与垂直发射接收声波传感器SV的间距，Tvx为声波发射到反射接收的时间间隔；

步骤4.5、仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD设置水平滤波放大A/D参数，仪器计算机IC通过探头控制单元SP设置探头调理放大单元SA的水平调理放大参数；

步骤4.6、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制探头选通单元SC将水平发射接收声波传感器SHi的发射声波部分与声波发射机F连接，将水平发射接收声波传感器SHi的接收声波部分与探头信号调理放大单元SA导通，探头调理放大单元SA对接收回波信号进行调理放大，仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制水平发射接收声波传感器SHi发射声波，同时仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD依次对信号线LS上的水平发射接收声波传感器SHi声波回波信号滤波、放大、A/D、存储；

其中SHi依次为SH1～SHN，N为水平发射接收声波传感器的总个数；

步骤4.7、仪器计算机IC根据步骤4.4得到当前泥浆声波波速Svx=2DH/Tvx对步骤4.6获取的声波回波数据计算反射距离，存储并显示水平发射接收声波传感器SH1～SHN所对方向的检测结果；

步骤5、仪器计算机IC设置下一个待检测深度位置Hx+dH为当前检测深度位置Hx，跳转到步骤3，直至完成预定设置深度的的检测任务。

本实用新型的有益效果是：

①.增加了垂直发射接收声波功能，直接测试检测深度位置处的泥浆声波波速，从而可以消除不同深度位置由于泥浆密度不同带来的误差，这一点对于底部位置的意义尤其重要，因为底部位置往往由于泥浆沉淀作用导致密度变化很大。

②.检测设备的检测效率大幅提高：本实用新型采用在检测探头S内依次选通传感器并将信号信号调理放大后传输到地面仪器单元I完成A/D转换并存储显示，在总线模式下A/D数据的存储，相对于声波发射接收过程毫秒量级的时间过程，相当于是即时完成的，速度远高于现有技术采用的在检测探头S内完成A/D而后采用串行485通讯协议将数据传输到地面仪器单元I存储。

例如,一个直径3米,深度100米,检测深度间距0.05米的检测任务，共计需在2000个深度位置进行检测,采用4组发射主频为88kHz的水平发射接收声波传感器SH1、SH2、SH3、SH4,为了能够准确再现回波波形,A/D采样频率高于声波主频一个量级（5——10倍），设定为500kHz,平均回波时间2ms，记录时间段设定为5ms，每个深度位置的4个方向上总计需采集4*500kHz*5ms=10k个数据，如果采用16位A/D，得到20kByte数据量。

采用现有技术，20kByte数据量，使用485协议传输20kByte数据，假定150米电缆线，采用100kbit/s传输速率需要约2秒，现有技术往往采用降低数据精度的方法提高检测速度，降低A/D位数（8——12位A/D）、降低采用频率（200kHz），即便降低数据精度，每个检测深度位置耗时也是秒量级，导致绞车的提升速度上限约为dH/s。

采用本实用新型的技术，增加一个垂直检测方向，假定发射体R间距DH=0.5米，预计垂向反射时间0.67ms，记录时间段定为2ms，每个深度位置四个方向上的发射接收过程记录时间段为4*5ms，实际数据A/D过程和数据传输存储过程即时完成，每个深度位置的检测耗时也是2ms+4*5ms=22ms，考虑到通道切换耗时（每个通道切换耗时小于1ms），总的耗时也小于27ms，绞车的提升速度上限约为dH/27ms。在提高数据精度的前提下，检测效率可以提高30倍以上，见实施例2。

随着大直径基桩和连续墙在工程中的使用日益普遍，本实用新型将会极大的推动应用声波反射法检测基桩钻孔成孔质量、地下连续墙成槽质量技术的应用，保证工程安全，其社会效益无可估量。

附图说明

图1一种成孔成槽检测装置的原理框图。

其中包括：仪器单元I,仪器计算机IC,仪器绞车控制单元IW,仪器信号滤波放大A/D单元IAD，绞车W，信号线LS、控制线LC，检测探头S,探头控制单元SP，探头选通单元SC，声波发射机F，探头信号调理放大单元SA，一组垂直发射接收声波传感器SV，N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN。

图2检测探头S和垂向反射体R结构关系图。

其中包括：电缆线L,检测探头S,垂向反射体R。另：DR为垂向反射体径向尺寸，DS为检测探头径向尺寸，DH为垂向反射体与垂直发射接收声波传感器SV的间距。

具体实施方式

实施例1

一种成孔成槽检测装置，包括仪器单元I、绞车W、电缆线L、检测探头S和垂向反射体R，

仪器单元I包括仪器计算机IC、仪器绞车控制单元IW、仪器信号滤波放大A/D单元IAD，

电缆线L包括电源线、信号线LS、控制线LC，

检测探头S包括探头控制单元SP、探头选通单元SC、声波发射机F、探头信号调理放大单元SA、N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN、一组垂直发射接收声波传感器SV；

仪器计算机IC分别与仪器绞车控制单元IW和仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接，仪器计算机IC还通过控制线LC与探头控制单元SP连接；

绞车W与仪器绞车控制单元IW连接；

电缆线L缠绕在绞车W上，

信号线LS一端与仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接，另一端与探头信号调理放大单元SA连接，

控制线LC一端与仪器计算机IC连接，另一端与探头控制单元SP连接；

探头控制单元SP还分别与探头选通单元SC、声波发射机F、探头信号调理放大单元SA连接；

声波发射机F与探头选通单元SC连接，探头选通单元SC与探头信号调理放大单元SA连接；

探头选通单元SC还分别与垂直发射接收声波传感器SV和N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN连接；

垂向反射体R固定在电缆线L上。

优选的，垂直发射接收声波传感器SV的发射声波经过垂向反射体R反射后的反射声波由垂直发射接收声波传感器SV接收，垂直发射接收声波传感器SV与垂向反射体R之间为固定间距；N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN按均分角度分别指向水平方向上不同的方向。

优选的，垂向反射体R为直径尺寸DR不大于检测探头S主体径向尺寸DS的反射体，垂向反射体R与垂直发射接收声波传感器SV之间的距离DH取值范围为0.1米～1.0米。

实施例2：一个直径3米,深度100米,检测深度间距0.05米的检测任务，共计需在2000个深度位置进行检测,1组发射主频为88kHz的垂直发射接收声波传感器SV,4组发射主频为88kHz的水平发射接收声波传感器SH1、SH2、SH3、SH4,为了能够准确再现回波波形,采用16位A/D。其他与实施例1中一致。

步骤1、仪器计算机IC设定当前检测深度位置Hx=0米、检测移距dH=0.05米、探头垂直调理放大参数（放大10倍）、仪器垂直滤波放大A/D参数（带通滤波50kHz——100kHz，放大1倍，A/D采样频率500kHz，采样时段2ms）、探头水平调理放大参数（放大50倍）、仪器水平滤波放大A/D参数（带通滤波50kHz——100kHz，放大1倍，A/D采样频率500kHz，采样时段5ms）；

步骤2、仪器计算机IC通过仪器绞车控制单元IW控制绞车W收放电缆线L，将检测探头S放置在当前检测深度位置Hx；

步骤3、仪器计算机IC通过仪器绞车控制单元IW确定检测探头S到达当前检测深度位置Hx，未到达当前位置时返回步骤2；

步骤4、仪器计算机IC控制检测探头S完成当前检测深度位置Hx的检测任务：

步骤4首先是控制一组垂直发射接收声波传感器SV完成垂直方向上来自检测探头S上方DH处的反射体R的回波检测，得到回波到达时间Tvx，根据已知的间距DH得到泥浆的声波波速Svx，而后控制4组水平发射接收声波传感器SH1、SH2、SH3、SH4完成4个不同水平方向上自钻孔孔壁或槽壁反射的回波检测，得到回波到达时间Th1x、Th2x、Th3x、Th4x，再根据泥浆声波波速Svx，计算得到4个不同水平方向上的反射间距Dh1x、Dh2x、Dh3x、Dh4x。

步骤4具体包括：

步骤4.1、仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD设置垂直滤波放大A/D参数（带通滤波50kHz——100kHz，放大1倍，A/D采样频率500kHz，采样时段2ms），仪器计算机IC通过探头控制单元SP设置探头调理放大单元SA的垂直调理放大参数（放大10倍）；

步骤4.2、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制探头选通单元SC将垂直发射接收声波传感器SV的发射声波部分与声波发射机F连接，垂直发射接收声波传感器SV的接收声波部分与探头调理信号放大单元SA导通，探头调理放大单元SA对接收回波信号进行调理放大；

步骤4.3、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制垂直发射接收声波传感器SV发射声波，同时仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的声波回波信号滤波、放大、A/D、存储；

步骤4.4、仪器计算机IC对步骤4.3获取的数据，计算得到垂直声波反射时间Tvx，得到当前泥浆声波波速Svx=2DH/Tvx，其中DH为垂向反射体与垂直发射接收声波传感器SV的间距，Tvx为声波发射到反射接收的时间间隔；

步骤4.1和4.2的耗时小于1ms，步骤4.3耗时2ms，步骤4.4的耗时可忽略不计，总计耗时小于3ms。采集数据量2kByte=16bit*500kHz*2ms。

步骤4.5、仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD设置水平滤波放大A/D参数（带通滤波50kHz——100kHz，放大1倍，A/D采样频率500kHz，采样时段5ms），仪器计算机IC通过探头控制单元SP设置探头调理放大单元SA的水平调理放大参数（放大50倍）；

步骤4.6、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制探头选通单元SC将水平发射接收声波传感器SH1的发射声波部分与声波发射机F连接，将水平发射接收声波传感器SH1的接收声波部分与探头信号调理放大单元SA导通，探头调理放大单元SA对接收回波信号进行调理放大；

步骤4.7、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制水平发射接收声波传感器SH1发射声波，同时仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的声波回波信号滤波、放大、A/D、存储；

步骤4.8、仪器计算机IC根据步骤4.4得到泥浆声波波速Svx=2DH/Tvx对步骤4.7获取的声波回波数据计算反射距离，存储并显示水平发射接收声波传感器SH1所对方向的检测结果；

步骤4.5和步骤4.6的耗时小于1ms，步骤4.7耗时5ms，步骤4.8的耗时可忽略不计，总计耗时小于6ms。采集数据量5kByte=16bit*500kHz*5ms。

步骤4.9、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制探头选通单元SC将水平发射接收声波传感器SH2的发射声波部分与声波发射机F连接，将水平发射接收声波传感器SH2的接收声波部分与探头信号调理放大单元SA导通，探头调理放大单元SA对接收回波信号进行调理放大；

步骤4.10、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制水平发射接收声波传感器SH2发射声波，同时仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的声波回波信号滤波、放大、A/D、存储；

步骤4.11、仪器计算机IC根据步骤4.4得到泥浆声波波速Svx=2DH/Tvx对步骤4.10获取的声波回波数据计算反射距离，存储并显示水平发射接收声波传感器SH2所对方向的检测结果；

步骤4.9的耗时小于1ms，步骤4.10耗时5ms，步骤4.11的耗时可忽略不计，总计耗时小于6ms。采集数据量5kByte=16bit*500kHz*5ms。

步骤4.12、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制探头选通单元SC将水平发射接收声波传感器SH3的发射声波部分与声波发射机F连接，将水平发射接收声波传感器SH3的接收声波部分与探头信号调理放大单元SA导通，探头调理放大单元SA对接收回波信号进行调理放大；

步骤4.13、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制水平发射接收声波传感器SH3发射声波，同时仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的声波回波信号滤波、放大、A/D、存储；

步骤4.14、仪器计算机IC根据步骤4.4得到泥浆声波波速Svx=2DH/Tvx对步骤4.13获取的声波回波数据计算反射距离，存储并显示水平发射接收声波传感器SH3所对方向的检测结果；

步骤4.12的耗时小于1ms，步骤4.13耗时5ms，步骤4.14的耗时可忽略不计，总计耗时小于6ms。采集数据量5kByte=16bit*500kHz*5ms。

步骤4.15、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制探头选通单元SC将水平发射接收声波传感器SH4的发射声波部分与声波发射机F连接，将水平发射接收声波传感器SH4的接收声波部分与探头信号调理放大单元SA导通，探头调理放大单元SA对接收回波信号进行调理放大；

步骤4.16、仪器计算机IC通过探头控制单元SP控制水平发射接收声波传感器SH4发射声波，同时仪器计算机IC控制仪器信号滤波放大A/D单元IAD对信号线LS上的声波回波信号滤波、放大、A/D、存储；

步骤4.17、仪器计算机IC根据步骤4.4得到泥浆声波波速Svx=2DH/Tvx对步骤4.16获取的声波回波数据计算反射距离，存储并显示水平发射接收声波传感器SH4所对方向的检测结果；

步骤4.15的耗时小于1ms，步骤4.16耗时5ms，步骤4.17的耗时可忽略不计，总计耗时小于6ms。采集数据量5kByte=16bit*500kHz*5ms。

步骤4中总计耗时小于27ms=3ms+4*6ms。采集数据量22kByte=16bit*500kHz*（2ms+4*5ms）。

步骤5、仪器计算机IC设置下一个待检测深度位置Hx+dH为当前检测深度位置Hx，跳转到步骤3，直至完成Hx=100米的检测任务。

最终总计在2000个深度位置，采集数据量2000*22kByte=2000*16bit*500kHz*（2ms+4*5ms）=44MByte。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种成孔成槽检测装置，其特征在于，包括仪器单元I、绞车W、电缆线L、检测探头S和垂向反射体R，

仪器单元I包括仪器计算机IC、仪器绞车控制单元IW、仪器信号滤波放大A/D单元IAD，

电缆线L包括电源线、信号线LS、控制线LC，

检测探头S包括探头控制单元SP、探头选通单元SC、声波发射机F、探头信号调理放大单元SA、N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN、一组垂直发射接收声波传感器SV；

仪器计算机IC分别与仪器绞车控制单元IW和仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接，仪器计算机IC还通过控制线LC与探头控制单元SP连接；

绞车W与仪器绞车控制单元IW连接；

电缆线L缠绕在绞车W上，

信号线LS一端与仪器信号滤波放大A/D单元IAD连接，另一端与探头信号调理放大单元SA连接，

控制线LC一端与仪器计算机IC连接，另一端与探头控制单元SP连接；

探头控制单元SP还分别与探头选通单元SC、声波发射机F、探头信号调理放大单元SA连接；

声波发射机F与探头选通单元SC连接，探头选通单元SC与探头信号调理放大单元SA连接；

探头选通单元SC还分别与垂直发射接收声波传感器SV和N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN连接；

垂向反射体R固定在电缆线L上。

2.根据权利要求1所述一种成孔成槽检测装置，其特征在于：垂直发射接收声波传感器SV的发射声波经过垂向反射体R反射后的反射声波由垂直发射接收声波传感器SV接收，垂直发射接收声波传感器SV与垂向反射体R之间为固定间距；N组水平发射接收声波传感器SH1～SHN按均分角度分别指向水平方向上不同的方向。

3.根据权利要求2所述一种成孔成槽检测装置，其特征在于：垂向反射体R为直径尺寸DR不大于检测探头S主体径向尺寸DS的反射体，垂向反射体R与垂直发射接收声波传感器SV之间的距离DH取值范围为0.1米～1.0米。