CN204964457U - 一种矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置，包括：两根防护杆(21)对称设于探头(1)的两侧，并且与探头(1)的轴心线平行；防护罩(23)罩在前端头(11)上，并且防护杆(21)前端固定在防护罩(23)上；限位套管(24)套在尾端体(17)上，并且防护杆(21)的后端固定在限位套管(24)的前端；限位套管(24)的后端通过螺纹活接头(25)固定在钻机的钻杆(3)上；六组防护卡箍(22)分别紧固在第一接收器(12)的前后两端、第二接收器(14)的前后两端以及发射器(16)的前后两端。本实用新型可将非金属超声波检测仪的探头固定在钻杆上，并对探头进行有效的抗压防护，从而使探头能够伸入到矿区钻孔中进行地层检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿区钻孔探测技术领域，尤其涉及一种矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置。
背景技术
近几年来，非金属超声波检测仪广泛用于检测混凝土的强度、裂缝深度、混凝土匀质性、损伤层厚度、混凝土厚度、桩身完整性、结构内部缺陷，钢管混凝土内部缺陷等领域，例如：一发双收ZBL-U520型非金属超声波检测仪在桩基工程中被用作钻孔检测。
如图1所示，为一发双收ZBL-U520型非金属超声波检测仪的探头，其具体结构可以包括：由前至后依次固定连接的前端头11、第一接收器12、第一杆体13、第二接收器14、第二杆体15、发射器16和尾端体17，信号线18由尾端体17的轴心伸入到探头内，并且分别与第一接收器12、第二接收器14和发射器16电连接。在桩基工程中，由于钻孔深度一般不超过30m，并且钻孔垂直于地面、孔壁光滑，因此该非金属超声波检测仪的探头能够依靠自身重力在钻孔中向下运动，从而能够取得良好的检测效果。但是，这种非金属超声波检测仪并不能应用在矿业工程中进行地层检测，其主要原因是矿业工程测试环境恶劣，矿区钻孔的深度一般达到100m以上，而且钻孔倾斜、角度多变，经常会发生塌孔、堵孔等事故，该非金属超声波检测仪的探头仅依靠自身重力很难达到探测深度。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型提供了一种矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置，可以将非金属超声波检测仪的探头固定在钻机的钻杆上，并对非金属超声波检测仪的探头进行有效的抗压防护，从而使非金属超声波检测仪的探头能够伸入到矿区钻孔中进行地层检测，不仅结构简单、成本低廉、可操作性强，而且能够保证探测数据的精准度和可靠性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置，将非金属超声波检测仪的探头1固定于钻机的钻杆3上，包括：两根防护杆21、六组防护卡箍22、一个防护罩23、一个限位套管24和一个螺纹活接头25；
两根防护杆21对称设于探头1的两侧，并且均与探头1的轴心线平行；防护罩23由前向后罩在探头1的前端头11上，并且两根防护杆21的前端均固定在防护罩23的侧面上；限位套管24由后向前套在探头1的尾端体17上，并且两根防护杆21的后端均固定在限位套管24的前端的侧面上；螺纹活接头25的前端设有第一内螺纹孔251，并且通过该第一内螺纹孔251与限位套管24的后端螺纹连接；而螺纹活接头25的后端设有第二内螺纹孔252，并且通过该第二内螺纹孔252与钻杆3螺纹连接；
由探头1的尾端体17引出的信号线18依次经由限位套管24、螺纹活接头25和钻杆3穿出；六组防护卡箍22分别紧固在第一接收器12的前后两端、第二接收器14的前后两端以及发射器16的前后两端；每组防护卡箍22均包括两个对称设于探头1两侧的防护卡箍22，并且这两个防护卡箍22通过螺栓扣合固定。
优选地，所述的防护卡箍22内部设有可压缩绝缘软垫片。
优选地，所述的防护卡箍22包括拱形部221以及设于拱形部221两端直板部222；同一组防护卡箍22的直板部222对称设于防护杆21的两侧，并且通过螺栓固定在一起。
优选地，所述的防护杆21采用直径为10mm、牌号为HRB400的钢筋。
优选地，所述的防护罩23采用中板或热轧钢板制成。
优选地，所述的螺纹活接头25采用普通钢制成。
优选地，所述的防护卡箍22的厚度为5mm，并且采用普通钢制成。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例所提供的矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置将探头1限位在了由一个防护罩23、两根防护杆21和一个限位套管24围成的防护框架内，并且通过一个螺纹活接头25固定在了钻机的钻杆3上，从而通过钻机推动钻杆3可以将探头1输送到钻孔内的预定深度进行检测。在钻杆3推动探头1向钻孔深处运动过程中，防护罩23可以对探头1的前端头11进行有效的抗压力保护，六组防护卡箍22可以对第一接收器12、第二接收器14和发射器16进行有效抗压力防护，两根防护杆21可以将钻杆3的推动力直接传递给防护罩23，避免了探头1受力，因此探头1在向钻孔深处运动过程中不会发生弯曲或损坏。由此可见，本实用新型实施例可以将非金属超声波检测仪的探头固定在钻机的钻杆上，并对非金属超声波检测仪的探头进行有效的抗压防护，从而使非金属超声波检测仪的探头能够伸入到矿区钻孔中进行地层检测，不仅结构简单、成本低廉、可操作性强，而且能够保证探测数据的精准度和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有非金属超声波检测仪的探头的结构示意图。
图2为本实用新型实施例所提供的探头保护装置的结构示意图。
图3为本实用新型实施例所提供的图2的AA＇剖视结构示意图。
图4为本实用新型实施例所提供的图2的BB＇剖视结构示意图。
图5为本实用新型实施例所提供的去除了探头1的探头保护装置的结构示意图。
图6为本实用新型实施例所提供的防护杆21、防护罩23、限位套管24的结构示意图。
图7为本实用新型实施例所提供的单个防护卡箍22的结构示意图。
图8为本实用新型实施例所提供的螺纹活接头25的结构示意图。
图9为本实用新型实施例一中探头1在装配探头保护装置和未装配探头保护装置两种状况下的测量结果对比示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
首先需要说明的是，本申请文件中仅以一发双收ZBL-U520型非金属超声波检测仪的探头为例来对本实用新型所提供的非金属超声波检测仪的探头保护装置进行说明，但这并不构成对本申请的限制。对于一发双收ZBL-U520型非金属超声波检测仪而言，第二接收器14与发射器16之间的间距为265mm，第一接收器12与第二接收器14之间的间距为165mm，在进行检测时三者之间间距不能变化，否则将会导致后期数据处理出现很大误差；现有技术中探头1在进入矿区钻孔后容易发生弯曲，从而造成很大的测量误差。本实用新型所提供的非金属超声波检测仪的探头保护装置可以对探头1进行有效保护，从而可以防止探头1在进入矿区钻孔后发生弯曲，这保障了测量结果的准确性。下面对本实用新型所提供的矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置进行详细描述。
实施例一
如图2至图8所示，一种矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置，将非金属超声波检测仪的探头1固定于钻机的钻杆3上，其具体结构可以包括：两根防护杆21、六组防护卡箍22、一个防护罩23、一个限位套管24和一个螺纹活接头25；两根防护杆21对称设于探头1的两侧，并且均与探头1的轴心线平行；防护罩23由前向后罩在探头1的前端头11上，并且两根防护杆21的前端均固定在防护罩23的侧面上；限位套管24由后向前套在探头1的尾端体17上，并且两根防护杆21的后端均固定在限位套管24的前端的侧面上；螺纹活接头25的前端设有第一内螺纹孔251，并且通过该第一内螺纹孔251与限位套管24的后端螺纹连接；而螺纹活接头25的后端设有第二内螺纹孔252，并且通过该第二内螺纹孔252与钻杆3螺纹连接；由探头1的尾端体17引出的信号线18依次经由限位套管24、螺纹活接头25和钻杆3穿出；六组防护卡箍22分别紧固在第一接收器12的前后两端、第二接收器14的前后两端以及发射器16的前后两端；每组防护卡箍22均包括两个对称设于探头1两侧的防护卡箍22，并且这两个防护卡箍22通过螺栓扣合固定。
其中，该探头保护装置的各部件具体可以包括如下的实施方案：
(1)防护杆21最好采用直径为10mm、牌号为HRB400的钢筋，这可以保障防护杆21具有较高的强度和良好的抗冲击能力；即使钻孔内存在塌孔或堵孔，防护杆21也能够在钻杆3的推动下将塌孔或堵孔疏通。对于一发双收ZBL-U520型非金属超声波检测仪的探头1而言，防护杆21的长度最好为65cm。
(2)防护罩23最好采用中板或热轧钢板制成，这可以保障防护罩23具有较高的强度和良好的抗冲击能力；在钻机推动钻杆3将探头1送入钻孔深处的过程中，防护罩23位于最前端，直接接触堵塞钻孔的岩石碎屑或土方，防护杆21将钻杆3的推动力传递给防护罩23，高强度的防护罩23可以疏通塌孔或堵孔，并且有效的缓解外力对探头1前端的挤压。
(3)如图2、图3、图5和图7所示，防护卡箍22可以包括拱形部221以及设于拱形部221两端直板部222；同一组防护卡箍22的直板部222对称设于防护杆21的两侧，并且通过螺栓固定在一起。防护卡箍22的厚度最好为5mm，并且最好采用普通钢制成，这可以保障防护卡箍22具有较好的强度和抗冲击能力，从而可以对第一接收器12、第二接收器14和发射器16进行有效防护。
在实际应用中，防护卡箍22内部最好设有可压缩绝缘软垫片，这可以防止探头1在该探头保护装置内转动，并且可以有效缓解防护卡箍22对第一接收器12、第二接收器14、发射器16和探头1侧面的冲击，同时能够最大限度地减少对超声波的干扰。
(4)螺纹活接头25最好采用普通钢制成，这可以保障螺纹活接头25具有较好的强度和抗冲击能力；该探头保护装置是通过螺纹活接头25固定在钻杆3上的，而且钻杆3的推动力也需要通过螺纹活接头25传递给防护杆21，因此螺纹活接头25最好也具有较好的强度和抗冲击能力。
在实际应用中，由于钻杆1具有不同的型号(例如：常见的矿用钻杆有Φ63.5地质钻杆、Φ73地质钻杆、Φ50-42地质钻杆等型号)，其螺纹尺寸也大小不一，因此螺纹活接头25也可以有多个不同型号，并且每种型号的螺纹活接头25设有不同尺寸的内螺纹，以适配不同型号的钻杆1。
具体地，安装该探头保护装置的探头1，其最大直径可以达到75cm，因此矿区钻孔的钻孔直径一般应该在90cm以上。在实际探测时，首先将探头1安装在该探头保护装置内，然后利用螺纹活接头25固定在钻机的钻杆3上，信号线18依次经由限位套管24、螺纹活接头25和钻杆3穿出，并与非金属超声波检测仪的主机连接，最后通过钻机推动钻杆3将探头1输送到钻孔内的预定深度，就可以进行检测。
进一步地，为了测试该探头保护装置是否会对探头1的测量结果产生影响，故在桩基工程的钻孔中对未装配该探头保护装置的探头1(方案1)和装配该探头保护装置的探头1(方案2)进行了对比试验，其试验结果可以如下表1和图9所示：
表1：
由上述表1以及图9中可以看出：两条曲线走势非常一致，这说明该探头保护装置没有对波速传播产生严重干扰；同时，表1中平均误差仅为2.16％，最大误差为5.74％，由于存在人为操作误差和仪器误差，并且矿用检测通常是为了进行定性对比分析，因此如此微小的定量分析误差也在允许的误差范围之内。由此可见，该探头保护装置在测量误差方面能够满足实际需求，能够保证探测数据的精准度和可靠性。
综上可见，本实用新型实施例可以将非金属超声波检测仪的探头固定在钻机的钻杆上，并对非金属超声波检测仪的探头进行有效的抗压防护，从而使非金属超声波检测仪的探头能够伸入到矿区钻孔中进行地层检测，不仅结构简单、成本低廉、可操作性强，而且能够保证探测数据的精准度和可靠性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种矿用非金属超声波检测仪的探头保护装置，将非金属超声波检测仪的探头(1)固定于钻机的钻杆(3)上，其特征在于，包括：两根防护杆(21)、六组防护卡箍(22)、一个防护罩(23)、一个限位套管(24)和一个螺纹活接头(25)；
两根防护杆(21)对称设于探头(1)的两侧，并且均与探头(1)的轴心线平行；
防护罩(23)由前向后罩在探头(1)的前端头(11)上，并且两根防护杆(21)的前端均固定在防护罩(23)的侧面上；
限位套管(24)由后向前套在探头(1)的尾端体(17)上，并且两根防护杆(21)的后端均固定在限位套管(24)的前端的侧面上；
螺纹活接头(25)的前端设有第一内螺纹孔(251)，并且通过该第一内螺纹孔(251)与限位套管(24)的后端螺纹连接；而螺纹活接头(25)的后端设有第二内螺纹孔(252)，并且通过该第二内螺纹孔(252)与钻杆(3)螺纹连接；
由探头(1)的尾端体(17)引出的信号线(18)依次经由限位套管(24)、螺纹活接头(25)和钻杆(3)穿出；
六组防护卡箍(22)分别紧固在第一接收器(12)的前后两端、第二接收器(14)的前后两端以及发射器(16)的前后两端；每组防护卡箍(22)均包括两个对称设于探头(1)两侧的防护卡箍(22)，并且这两个防护卡箍(22)通过螺栓扣合固定。
2.根据权利要求1所述的探头保护装置，其特征在于，所述的防护卡箍(22)内部设有可压缩绝缘软垫片。
3.根据权利要求1或2所述的探头保护装置，其特征在于，所述的防护卡箍(22)包括拱形部(221)以及设于拱形部(221)两端直板部(222)；同一组防护卡箍(22)的直板部(222)对称设于防护杆(21)的两侧，并且通过螺栓固定在一起。
4.根据权利要求1或2所述的探头保护装置，其特征在于，所述的防护杆(21)采用直径为10mm、牌号为HRB400的钢筋。
5.根据权利要求1或2所述的探头保护装置，其特征在于，所述的防护罩(23)采用中板或热轧钢板制成。
6.根据权利要求1或2所述的探头保护装置，其特征在于，所述的螺纹活接头(25)采用普通钢制成。
7.根据权利要求1或2所述的探头保护装置，其特征在于，所述的防护卡箍(22)的厚度为5mm，并且采用普通钢制成。
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