CN206146882U - 一种风钻孔声波测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风钻孔声波测试装置,包括探管,在探管上,自上而下依次布置有第一换能器、第二换能器、第三换能器和第四换能器;所述第一换能器和第四换能器均为收发兼用型换能器;第二换能器和第三换能器均为接收型换能器;所述第一、第二、第三、第四换能器均与终端设备通过电缆电连接。本实用新型克服了原探头的不足,无需倒置探管,测试时耗时明显缩短,电缆既不易磨破,也不会折断。具有安装方便、使用灵活、适用性好、效率高、经济耐用等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于一种风钻孔声波测试装置。
背景技术
在水利、水电、建筑、交通等行业的工程建设中,需对勘探平洞、施工支洞、地下洞室群等的围岩质量进行风钻孔声波测试,以了解洞室群围岩的完整性,确定开挖过程中洞壁的松弛影响厚度,评价固结灌浆处理效果等。
在风钻孔声波测试过程中,需要将声波探头伸入风钻孔内,常用水作耦合剂,要求测试自孔口至孔底全孔段的孔壁岩体波速。
常规单发双收声波探头结构如图1所示,包括在探管10上,自上而下依次布置的第五换能器5、第六换能器6、和第七换能器7,其中第五换能器5为发射型换能器,第六、第七换能器为接收型换能器。现有的测试过程中,风钻孔8直径一般为40mm,要求每间隔200mm对风钻孔8进行一次测试,因此第六、第七换能器之间的间距为200mm。
测量方式根据孔深位置的不同分为两种:
(1)当测试装置伸入的孔深大于600mm时,如图1所示,探头正常下放,即第五换能器5位于上部,第六、第七换能器依次位于下部。整个系统最大总直径保持为探头直径大小,即28mm,探头和电缆到孔壁的间隙有12mm左右。
(2)当测试装置伸入的孔深小于600mm时,如图2所示,现有技术的做法是,需要将探管10从风钻孔中取出,然后倒置过来再重新放入风钻孔8中,此时电缆14和探管10需捆在一起。由于探管10直径28mm,单根电缆直径为3.5~5mm;共有三根电缆,整个探头系统总直径增大达36.5mm,探管10和电缆到孔壁的间隙仅有3.5mm左右。之所以要倒置,是因为探管本身具有一定的长度,发射换能器位于探管连接电缆的顶部一端,接收换能器位于探管底端,当进行较小的孔深测量时,如果不倒置,则会出现无法测量的情况。
现有技术的结构和方法所产生的缺陷有:当从第(1)种工况切换到第(2)中工况时,需取出探头和捆绑电缆,耗时相对较长,测试步骤繁琐。捆绑电缆的探头因系统有效总直径增大,电缆易被孔壁岩体磨破而漏电;当测量成百上千个风钻孔时,电缆需反复对折,极易造成电缆折断。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型旨在提供一种测试操作简便、可有效保护电缆的风钻孔声波测试装置。
本实用新型解决问题的技术方案是:一种风钻孔声波测试装置,包括探管,在探管上,自上而下依次布置有第一换能器、第二换能器、第三换能器和第四换能器;
所述第一换能器和第四换能器均为收发兼用型换能器;第二换能器和第三换能器均为接收型换能器;
所述第一、第二、第三、第四换能器均与终端设备通过电缆电连接。
上述方案中,收发兼用型换能器是现有技术中已有的元器件,通过增加换能器的数量以及改变换能器的功能,使得在测试过程中探管不倒置也能测得孔深600mm以内孔段的数据。
进一步的,所述第一换能器和第二换能器之间的间距为200mm;第三换能器和第四换能器之间的间距为200mm。
所述第二换能器和第三换能器之间的间距为100~200mm。
按照国家标准的操作测试程序,需测试每间隔200mm孔段的数据,因此换能器之间的间距为固定值。
优选的,所述第二换能器和第三换能器之间设有伸缩节。伸缩节用于根据实际需要调整第二换能器和第三换能器之间的间距。
进一步的,所述终端设备上设有可供电缆插拔的第一接收端口、第二接收端口以及发射端口;
从风钻孔孔口往孔底顺序测量方式,测试过程包括如下步骤:
(a)进行孔深小于600mm段测量时,探管呈正常下放状态,第一换能器位于上部,第四换能器位于下部;此时第四换能器通过电缆与发射端口连接,第一换能器通过电缆与第二接收端口连接,第二换能器通过电缆与第一接收端口连接,第三换能器空置;
(b)进行孔深大于或等于600mm段测量时,探管仍是维持正常下放状态,此时第一换能器通过电缆与发射端口连接,第三换能器通过电缆与第一接收端口连接,第四换能器通过电缆与第二接收端口连接,第二换能器空置;
从风钻孔(8)孔底往孔口顺序测量方式时,测试步骤与上述步骤相反,即先进行步骤(b),再进行步骤(a)。
本实用新型的显著效果是:
1.克服了原探头的不足,无需倒置探管,测试时耗时明显缩短(测试2m左右孔深的风钻孔,可节约时间近50%)。
2.由于无需倒置探管,不需捆绑电缆,探头系统有效直径没有增大,电缆既不易磨破,也不会折断。
实践证明,按照该新方案设计制造的测试装置具有安装方便、使用灵活、适用性好、效率高、经济耐用等特点,其操作简单,适宜推广。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为现有技术进行孔深大于或等于600mm段测量时的示意图。
图2为现有技术进行孔深小于600mm段测量时的示意图。
图3为本实用新型测试装置测量状态图。
图4为终端设备示意图。
图中:1-第一换能器,2-第二换能器,3-第三换能器,4-第四换能器,5-第五换能器,6-第六换能器,7-第七换能器,8-风钻孔,9-终端设备,10-探管,11-第一接收端口,12-第二接收端口,13-发射端口,14-电缆。
具体实施方式
如图3~4所示,一种风钻孔声波测试装置,包括探管10,在探管10上,自上而下依次布置有第一换能器1、第二换能器2、第三换能器3和第四换能器4。
所述第一换能器1和第四换能器4均为收发兼用型换能器。
第二换能器2和第三换能器3均为接收型换能器。
第一换能器1和第二换能器2之间的间距为200mm。
第三换能器3和第四换能器4之间的间距为200mm。
第二换能器2和第三换能器3之间的间距为100~200mm。第二换能器2和第三换能器3之间设有用以调整间距的伸缩节。
所述第一、第二、第三、第四换能器均与终端设备9通过电缆14电连接。
所述终端设备9上设有可供电缆14插拔的第一接收端口11、第二接收端口12以及发射端口13。
从风钻孔8孔口往孔底顺序测量方式,测试过程包括如下步骤:
(a)进行孔深小于600mm段测量时,探管10呈正常下放状态,第一换能器1位于上部,第四换能器4位于下部。此时第四换能器4通过电缆与发射端口13连接,第一换能器1通过电缆与第二接收端口12连接,第二换能器2通过电缆与第一接收端口11连接,第三换能器3空置。
(b)进行孔深大于或等于600mm段测量时,探管10仍是维持正常下放状态,此时第一换能器1通过电缆与发射端口13连接,第三换能器3通过电缆与第一接收端口11连接,第四换能器4通过电缆与第二接收端口12连接,第二换能器2空置;
从风钻孔(8)孔底往孔口顺序测量方式时,测试步骤与上述步骤相反,即先进行步骤(b),再进行步骤(a)。
采用上述方案进行测试,整个探头系统最大总直径恒保持为原探头直径大小,探头和电缆到孔壁的间隙维持在12mm左右。
Claims (5)
1.一种风钻孔声波测试装置,包括探管(10),其特征在于:在探管(10)上,自上而下依次布置有第一换能器(1)、第二换能器(2)、第三换能器(3)和第四换能器(4);
所述第一换能器(1)和第四换能器(4)均为收发兼用型换能器;第二换能器(2)和第三换能器(3)均为接收型换能器;
所述第一、第二、第三、第四换能器均与终端设备(9)通过电缆(14)电连接。
2.根据权利要求1所述的风钻孔声波测试装置,其特征在于:所述第一换能器(1)和第二换能器(2)之间的间距为200mm;第三换能器(3)和第四换能器(4)之间的间距为200mm。
3.根据权利要求1或2所述的风钻孔声波测试装置,其特征在于:所述第二换能器(2)和第三换能器(3)之间的间距为100~200mm。
4.根据权利要求3所述的风钻孔声波测试装置,其特征在于:所述第二换能器(2)和第三换能器(3)之间设有伸缩节。
5.根据权利要求1所述的风钻孔声波测试装置,其特征在于:所述终端设备(9)上设有可供电缆(14)插拔的第一接收端口(11)、第二接收端口(12)以及发射端口(13)。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201621145706.8U CN206146882U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种风钻孔声波测试装置 |
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CN201621145706.8U CN206146882U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种风钻孔声波测试装置 |
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CN201621145706.8U Active CN206146882U (zh) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | 一种风钻孔声波测试装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106353402A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-01-25 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种风钻孔声波测试装置及其测试方法 |
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- 2016-10-21 CN CN201621145706.8U patent/CN206146882U/zh active Active
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