CN210375756U - 一种基于电子罗盘仪和gps定位系统的地质锤 - Google Patents
一种基于电子罗盘仪和gps定位系统的地质锤 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，包括通过螺纹连接的锤头部和手柄，手柄中分别设置有电子罗盘仪和GPS模块，手柄上开设有USB接口，电子罗盘仪和GPS模块均与MCU连接，MCU又连接有存储器，存储器与USB接口相连。本实用新型同时具备采样、放大、照明、精准定位以及数据传输的功能；实现了使用单一的地质锤便可以进行地质体取样探测，利用可伸缩尺进行一定量程内量测，集成传统地质工具放大镜观测地质标本，在可拆卸手柄中植入电子罗盘，直接测出倾角，走向等来确定方位，另外还植入GPS模块确保野外地质工作人员的安全以及完成了远距离数据传输，光线不足时LED灯带也是实现了照明的功能。
Description
技术领域
本实用新型属于野外地质勘探设备技术领域，涉及一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤。
背景技术
在普通的野外地质勘探的过程中，地质勘探人员不仅需要地质锤进行岩石采样，在进行采样前需要用地质罗盘仪定出方向，测出观察面的空间位置。需要用放大镜来放大倍数使得观察更细致。但勘探环境并不能允许勘探人员携带很多种类的地质工具，如有遗漏更是会导致勘探工作的失败。普通地质锤一般多选用优质钢材制成，其式样随工作地区的岩石性质而异。用于火成岩地区的地质锤，由于岩石本身比较坚硬，工具多数一端呈长方形或正方形，另一端呈尖形或楔形，但尖头在使用中很容易产生损坏导致无法完成取样。用于沉积岩发育的地区，其中一端常呈鹤嘴形。它的使用方法，一般用方头一端敲击岩石，使之破碎成块，用尖棱或扁楔形一端沿岩层层面敲击，可进行岩层剥离。但是普通地质锤却只能用来敲击岩石，进行地质采样，无法进行任何的测量工作，具有很大的局限性，单一性。同时，现有的地质锤无法实现采集数据的传输，需要地质勘探人员进行记录，且采集数据的准确性易受环境影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，实现了地质数据的采集。
本实用新型所采用的技术方案是，一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，包括通过螺纹连接的锤头部和手柄，手柄中分别设置有电子罗盘仪和GPS模块，手柄上开设有USB接口，电子罗盘仪和GPS模块均与MCU连接，MCU又连接有存储器，存储器与USB接口相连。
本实用新型的特点还在于，
电子罗盘仪的型号为TELESKY-GY-273-QMC5883L。
GPS模块为NEO-6M GPS模块。
存储器为Micro-SD卡存储模块。
MCU连接有显示屏，显示屏设置在手柄表面，MCU还连接有优创微动开关按键模块a，优创微动开关按键模块a的按键设置在手柄表面，优创微动开关按键模块a连接有蓄电池，蓄电池通过充电电路板与USB接口相连。
手柄上设置有LED灯带，LED灯带通过优创微动开关按键模块b与MCU连接，优创微动开关按键模块b的按键设置在手柄表面。
手柄嵌设有卷尺，手柄开设有卷尺口，卷尺的首端位于卷尺口处，卷尺可由卷尺口拉出。
手柄底端设置有圆柱状突出块，圆柱状突出块的圆周面通过设置螺纹连接拧装放大镜，拧装放大镜为瓶盖状，拧装放大镜的圆周面为设置有螺纹的壳体，拧装放大镜的底面为凸透镜片。
手柄表面包裹有双层加厚橡胶。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，结构紧凑、简单，使用方便，使用寿命长；同时具备采样、放大、照明、精准定位以及数据传输的功能；实现了使用单一的地质锤便可以进行地质体取样探测，利用可伸缩尺进行一定量程内量测，集成传统地质工具放大镜观测地质标本，在可拆卸手柄中植入电子罗盘仪，直接测出倾角，走向等来确定方位，另外还植入GPS模块确保野外地质工作人员的安全以及完成了远距离数据传输，光线不足时LED灯带也是实现了照明的功能。
附图说明
图1是本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤的结构示意图；
图2是本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤的内部模块图；
图3是本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤的充电电路板的电路图；
图4是本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤的手柄结构示意图。
图中，1.锤头部，2.手柄，3.显示屏，4.USB接口，5.拧装放大镜，6.双层加厚橡胶，7.卷尺口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，如图1所示，包括通过螺纹连接的锤头部1和手柄2，手柄2中分别设置有电子罗盘仪和GPS模块，手柄2上开设有USB接口4，如图2所示，电子罗盘仪和GPS模块均与MCU连接，MCU又连接有存储器，存储器与USB接口4相连。
电子罗盘仪的型号为TELESKY-GY-273-QMC5883L。GPS模块为NEO-6M GPS模块。存储器为Micro-SD卡存储模块。
MCU连接有显示屏3，显示屏3设置在手柄2表面，MCU还连接有优创微动开关按键模块a，优创微动开关按键模块a的按键设置在手柄2表面，优创微动开关按键模块a连接有蓄电池，蓄电池通过充电电路板与USB接口4相连。
充电电路板的电路如图3所示，220V交流输入，一端经过一个4007二极管半波整流，另一端经过一个10欧的电阻后，由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的，如果后面出现故障等导致过流，那么这个电阻将被烧断，从而避免引起更大的故障。右边的4007二极管、4700pF电容、82KΩ电阻，构成一个高压吸收电路，当开关管13003关断时，负责吸收线圈上的感应电压，从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管，其完整的名应该是MJE13003，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。
手柄2上设置有LED灯带，LED灯带通过优创微动开关按键模块b与MCU连接，优创微动开关按键模块b的按键设置在手柄2表面；手柄2嵌设有卷尺，手柄2开设有卷尺口7，卷尺的首端位于卷尺口7处，卷尺可由卷尺口7拉出；如图4所示，手柄2底端设置有圆柱状突出块，圆柱状突出块的圆周面通过设置螺纹连接拧装放大镜5，拧装放大镜5为瓶盖状，拧装放大镜5的圆周面为设置有螺纹的壳体，拧装放大镜5的底面为凸透镜片。手柄2表面包裹有双层加厚橡胶6。
本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤的各部件作用具体如下：
电子罗盘仪包括三维磁阻传感器和双轴倾角传感器。三维磁阻传感器采用三个互相垂直的磁阻传感器，每个轴向上的传感器检测在该方向上的地磁场强度，x方向的传感器检测地磁场在x方向的矢量值，Y方向的传感器检测地磁场在Y方向的矢量值，Z方向的传感器检测地磁场在Z方向的矢量值，每个方向的传感器的灵敏度都已根据在该方向上地磁场的分矢量调整到最佳点，并具有非常低的横轴灵敏度，三维磁阻传感器用来测量地球磁场。倾角传感器是在电子罗盘仪非水平状态时进行补偿。MCU可处理三维磁阻传感器和倾角传感器的信号以及数据输出和软铁、硬铁补偿。
GPS定位基本原理是测量出已知位置的卫星到GPS模块之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道GPS模块的具体位置，即当GPS模块接收到卫星发射的导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与GPS模块的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，GPS模块在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
充电电路板可在90VAC～264VAC(50/60Hz)输入范围内，输出+5V，精度优于±3％，输出功率为4W，最大输出电流可达0.8A，典型变换效率为70％。
锤头部1和手柄2通过螺纹连接，可根据需要替换锤头部1。
LED灯带可通过优创微动开关按键模块b控制开关，在夜晚或昏暗环境下打开LED灯带达到局部照明效果。
拧装放大镜5可拧下观察样品，同时也可以拉出卷尺精确测量样品大小。
双层加厚橡胶6固紧防震，保证地质锤能持久耐用。
综上，本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤集成测量、采样、放大、照明、精准定位以及数据传输的功能；同时，在手柄包裹双层加厚橡胶6起到固定和减震作用，以防敲击时损坏地质工具，榔头与铲子接头处用螺纹起到紧固作用。
本实用新型一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤的工作过程具体如下：
将手柄2放置于所需测量断层面上，电子罗盘仪与GPS模块同时工作并将数据传入MCU，MCU对数据进行放大处理后，在显示屏显示经度、纬度、海拔，并且显示该断层面走向，倾角，倾向，同时MCU将上述信息存储在存储器中，信息采集和存储完成；传输数据时通过USB接口4将存储器与计算机相连，导出存储器中的数据即可。
Claims (9)
1.一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，包括通过螺纹连接的锤头部(1)和手柄(2)，所述手柄(2)中分别设置有电子罗盘仪和GPS模块，所述手柄(2)上开设有USB接口(4)，所述电子罗盘仪和GPS模块均与MCU连接，所述MCU又连接有存储器，所述存储器与USB接口(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述电子罗盘仪的型号为TELESKY-GY-273-QMC5883L。
3.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述GPS模块为NEO-6M GPS模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述存储器为Micro-SD卡存储模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述MCU连接有显示屏(3)，所述显示屏(3)设置在手柄(2)表面，所述MCU还连接有优创微动开关按键模块a，所述优创微动开关按键模块a的按键设置在手柄(2)表面，所述优创微动开关按键模块a连接有蓄电池，所述蓄电池通过充电电路板与USB接口(4)相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述手柄(2)上设置有LED灯带，所述LED灯带通过优创微动开关按键模块b与MCU连接，所述优创微动开关按键模块b的按键设置在手柄(2)表面。
7.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述手柄(2)嵌设有卷尺，所述手柄(2)开设有卷尺口(7)，所述卷尺的首端位于卷尺口(7)处，所述卷尺可由卷尺口(7)拉出。
8.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述手柄(2)底端设置有圆柱状突出块，所述圆柱状突出块的圆周面通过设置螺纹连接拧装放大镜(5)，所述拧装放大镜(5)为瓶盖状，所述拧装放大镜(5)的圆周面为设置有螺纹的壳体，所述拧装放大镜(5)的底面为凸透镜片。
9.根据权利要求1所述的一种基于电子罗盘仪和GPS定位系统的地质锤，其特征在于，所述手柄(2)表面包裹有双层加厚橡胶(6)。
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