CN211317126U - 一种岩石质量指标rqd的快速测量仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，包括壳体、安装在壳体内的卷尺、安装在壳体侧壁上的激光发射器与激光接收器和安装在壳体底部的压力传感器。所述卷尺包括尺簧和安装在尺簧上的尺带。所述尺带的头部伸出至壳体的外侧，且尺带的头部连接有旋转卡头。所述旋转卡头包括旋转板和贯穿安装在旋转板上且与旋转板转动配合的旋转头。所述旋转头的内端部与尺带的头部相连。所述压力传感器包括依次安装在壳体底部的钢片和铁片。所述钢片的内侧壁上安装有应变片。由以上技术方案可知，本实用新型能够解决现有技术中的不足，具有测量效率高、测量数据准确、功能多样化等特点。

Description

一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器

技术领域

本实用新型涉及岩石质量指标测量技术领域，具体涉及一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器。

背景技术

岩石质量指标(RQD)主要用于评价岩体的完整性，是岩石质量分级的一项重要指标。它是用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩层中钻进，连续取芯，回次钻进所取岩芯中长度大于10cm的岩芯长度与该回次进尺的比值，用百分比表示。在岩土工程勘察中，岩石质量指标的测量和计算是必须完成的重要内容之一。现有岩石质量指标RQD数据的获得，主要采用人工卷尺测量，存在以下不足：一、野外编录钻孔数量多、工作量大，纯手工测量效率低；二、人工读数易导致最终结果与实际偏差大；三、计算时需要区分数据大小，不仅工作量大，而且易出错。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种快速测量岩石指标RQD的仪器，该仪器能够解决现有技术中的不足，具有测量效率高、测量数据准确、功能多样化等特点。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，包括壳体、安装在壳体内的卷尺、安装在壳体内部的核心控制板、安装在壳体侧壁上的激光发射器与激光接收器和安装在壳体底部的压力传感器；所述卷尺包括尺簧和安装在尺簧上的尺带；所述尺带的头部伸出至壳体的外侧，且尺带的头部连接有旋转卡头；所述旋转卡头包括旋转板和贯穿安装在旋转板上且与旋转板转动配合的旋转头；所述旋转头的内端部与尺带的头部相连；所述压力传感器包括依次安装在壳体底部的钢片和铁片；所述钢片的内侧壁上安装有应变片。

进一步的，所述激光接收器含有两个光感应器。

进一步的，所述钢片的维氏硬度小于铁片的维氏硬度，钢片易变形。

进一步的，所述旋转头上安装有限位部，所述限位部旁开设有与限位部相适应的旋转轨道，限位部中安装有弹簧。

进一步的，所述壳体的外侧壁上安装有显示屏、键盘、指示灯和开关；所述壳体内安装有核心控制板和电池。所述核心控制板采用ARM7TDMI与ADUC7026 ARM7，其内有数据接收模块、信号转化模块以及数据处理模块，具有快速测量与数据快速采集的特点。

进一步的，当旋转板横向放置时，所述激光发射器的安装位置高于旋转板的顶部；当旋转板纵向放置时，所述激光发射器的安装位置低于旋转板的顶部。

由以上技术方案可知，本实用新型通过采用激光发射器和激光接收器对岩芯进行激光测距，双感应器的设置有效的减小了野外自然光带来的影响，所获数据在核心控制板内进行记录和运算，大大提高了测量效率和测量结果的准确性；通过设置卷尺与卷尺的尺带头部相连的旋转卡头，能够在测量时对岩芯进行一个定位和限位，而且卷尺还可以在野外起到测量的作用，使本实用新型的功能多样化；通过将旋转卡头设置为转动配合的旋转板和旋转头，能够根据需要调整旋转板的放置位置，在有需要时，将本实用新型作为测距仪使用，使本实用新型的功能更加多样化；通过设置压力传感器，能够及时感知到岩芯是否与仪器接触，以便准确对岩芯的数据进行测量，提高测量效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图一；

图2是本实用新型的结构示意图二；

图3是旋转卡头的结构示意图；

图4是压力传感器的结构示意图。

其中：

1、指示灯，2、壳体，3、核心控制板，4、开关、5、显示屏，6、电池，7、尺簧，8、卷尺通道，9、尺带，10、激光发射器，11、激光接收器，12、旋转卡头，121、旋转板，122、旋转头，123、滑块，124、压块，125、弹簧，126、滑动槽一，127、滑动槽二，13、压力传感器，131、钢片，132、应变片，133、铁片，14、键盘，15、岩芯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1-图2所示的一种岩石质量指标的快速测量仪器，包括壳体2、安装在壳体2内的卷尺、安装在壳体2侧壁上的激光发射器10与激光接收器11和安装在壳体2底部的压力传感器13。所述卷尺包括尺簧7和安装在尺簧7上的尺带9。所述尺带9的头部伸出至壳体2的外侧，且尺带2的头部连接有旋转卡头12。所述壳体2的外侧壁上安装有显示屏5、键盘14、指示灯1和开关4。所述壳体2内安装有控制板3和电池6。壳体内部分成三个腔体，分别为腔体一、腔体二和腔体三。腔体一用于安装核心控制板3，腔体二用于安装电池，腔体三作为卷尺通道8，用于安装卷尺，并用于尺带的出入。所述激光发射器10和激光接收器11构成激光测距模块，一方面用于测量岩石岩芯的数据，另一方面还用于其他测距。激光接收器11的输出端接控制板3的输入端，压力传感器13的输出端接控制板3的输入端，键盘14的输出端接控制板3的输入端，控制板3的输出端分别接显示屏4和指示灯1的输入端。当压力传感器13检测到岩芯15的压力信号后，指示灯亮，提示工作人员可以通过键盘14输入操作信号。控制板3采用现有技术获取激光测距模块测量的数据并通过显示屏5显示测量结果。在图1中，为了表示出核心控制板、卷尺、卷尺通道在壳体内的位置，这些部件所在的位置为剖视。

如图3所示，所述旋转卡头12包括旋转板121和贯穿安装在旋转板121上且与旋转板121转动配合的旋转头122；所述旋转头122的内端部与尺带2的头部相连。所述旋转板121的底部设有滑块123。所述旋转头122上分别开设有滑动槽一126和滑动槽二127，且滑动槽二127的外侧壁上开设有滑动通口。滑动槽一126和滑动槽二127均为圆弧状，滑动槽一126的的高度高于滑动槽二127的高度，滑动槽二127位于滑动槽一126的中段一侧，且滑动槽一126与滑动槽二127相连通。所述滑动槽一126内自下向上依次设有弹簧125和压块124，弹簧125的下端和滑动槽一126的底部相接触，压块124的底部和弹簧125的顶端相接触。所述滑块123包括纵向滑动部和垂直连接在纵向滑动部下端一侧的横向滑动部，纵向滑动部位于滑动槽一126内，横向滑动部从滑动通口中伸出至旋转头的外侧。横向滑动部的底部与压块124的顶部相接触。向下按压旋转板121，滑块123会随旋转板121一起沿滑动槽一126向下运动，此时，滑块123会对压块124及弹簧125有一个向下的作用力，当横向滑动部运动到滑动槽一126和滑动槽二127的连接处时，转动旋转板121，可以使横向滑动部进入到滑动槽二127中，此时纵向滑动部也沿着滑动槽一126沿旋转头周向转动了一定角度。改变横向滑动部在滑动槽二127中的位置，能够对旋转板121的位置进行调节，从而使旋转板121的顶部与激光发射器10的安装位置的高度之间有所变化。当旋转板121转到横向放置的位置时，所述激光发射器10的安装位置高于旋转板121的顶部；当旋转板121转到纵向放置的位置时，所述激光发射器10的安装位置低于旋转板121的顶部。所述滑块和滑动槽一、滑动槽二起到改变旋转板位置的作用，且能够对旋转板的位置进行限位固定。所述压块和弹簧，起到支撑滑块的作用。

旋转板121是长方形，长和宽不相等。将旋转板121纵向放置，即将较长的一条边横向放置、较短的一条边竖直放置，此时，激光发射器发射的激光会照射到旋转板上折返，被激光接收器接收，从而对夹在旋转板与压力传感器之间的岩芯的长度进行测量。将旋转板横向放置，即将较长的一条边纵向放置、较短的一条边竖直放置，此时，旋转板的高度低于激光发射器和激光接收器的安装位置，旋转板不会对激光发射器发出的激光造成遮挡，本实用新型可以作为激光测距仪使用。

如图4所示，所述压力传感器13包括依次安装在壳体2底部的钢片131和铁片133；所述钢片131的内侧壁上安装有应变片132。所述钢片131的维氏硬度小于铁片133的维氏硬度，且钢片易产生变形。在本实用新型中，钢片的硬度远小于铁片的硬度，钢片较软，铁片较硬，当岩芯位于旋转板与钢片之间时，岩芯会对钢片有一个作用力，因为钢片很软，钢片会将这个作用力传递给安装在钢片内侧壁上的应变片，应变片的输出端与控制板的输入端相连，此时，应变片将接收到的信号传递给控制板，驱动壳体外指示灯发光，指示岩芯与限位板接触，提示此时可用激光测距模块对岩芯的质量指标进行测量。通过设置钢片和应变片，当岩芯卡稳后，钢片端有压力产生，能够及时的感知到岩芯的存在，及时对岩芯的质量指标进行测量，通过设置较硬的铁片，能够对岩芯的位置进行限位，确保测量结果的准确性。本实用新型通过在岩芯卡位处设置压力传感器，并对压力传感器的结构进行特殊设计，能够检测仪器是否与岩芯紧贴，确保测量数据的有效性。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，其特征在于：包括壳体、安装在壳体内的卷尺、安装在壳体侧壁上的激光发射器与激光接收器和安装在壳体底部的压力传感器；所述卷尺包括尺簧和安装在尺簧上的尺带；所述尺带的头部伸出至壳体的外侧，且尺带的头部连接有旋转卡头；所述旋转卡头包括旋转板和贯穿安装在旋转板上且与旋转板转动配合的旋转头；所述旋转头的内端部与尺带的头部相连；所述压力传感器包括依次安装在壳体底部的钢片和铁片；所述钢片的内侧壁上安装有应变片。

2.根据权利要求1所述的一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，其特征在于：所述壳体内安装有核心控制板，所述核心控制板采用ARM7TDMI与ADUC7026 ARM7。

3.根据权利要求1所述的一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，其特征在于：所述钢片的维氏硬度小于铁片的维氏硬度。

4.根据权利要求1所述的一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，其特征在于：所述旋转头上安装有限位部，所述限位部旁开设有与限位部相适应的旋转轨道，限位部中安装有弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，其特征在于：所述壳体的外侧壁上安装有显示屏、指示灯、开关和键盘；所述壳体内安装有控制板和电池。

6.根据权利要求1所述的一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，其特征在于：当旋转板横向放置时，所述激光发射器和激光接收器的安装位置均高于旋转板的顶部；当旋转板纵向放置时，所述激光发射器的安装位置低于旋转板的顶部。

7.根据权利要求1所述的一种岩石质量指标RQD的快速测量仪器，其特征在于：所述应变片为1/2桥测量电路。

Images