帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置及其方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置及其方法，涉及建筑工程檢測(cè)技術(shù)。本裝置包括地下連續(xù)墻、支架、滑輪、信號(hào)電纜、主機(jī)連線；置換有新型電動(dòng)絞車(chē)和新型主機(jī)，并設(shè)置有新型井下探頭；在地下連續(xù)墻的成槽槽口處設(shè)置有支架，在支架上設(shè)置有滑輪；信號(hào)電纜的低端和新型井下探頭連接，信號(hào)電纜的高端經(jīng)滑輪和新型電動(dòng)絞車(chē)連接；新型電動(dòng)絞車(chē)通過(guò)主機(jī)連線連接到新型主機(jī)上。本發(fā)明采用機(jī)械接觸式，較傳統(tǒng)的聲波法更為直接，因此檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確和可靠，適用于地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地下連續(xù)墻是在建筑工程中，使用專(zhuān)用挖槽機(jī)具，在泥漿護(hù)壁的條件下，在地下開(kāi)挖具有一定長(zhǎng)度、寬度和深度的槽段，安放鋼筋籠，灌注混凝土 ；然后連接各槽段，形成一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻體。其主要作用:
[0003]①截?cái)嗟叵滤?，為基坑?nèi)施工創(chuàng)造條件；
[0004]②承受周?chē)馏w側(cè)壓力；
[0005]③作為墻體功能使用；
[0006]④作為地基基礎(chǔ)的一部分，以承擔(dān)上部荷載。
[0007]目前地下連續(xù)墻已廣泛應(yīng)用于大壩壩基防滲、豎井開(kāi)挖、工業(yè)廠房重型設(shè)備基礎(chǔ)、城市地鐵、高層建筑深基礎(chǔ)、鐵道和橋梁工程、船塢、船閘、碼頭、地下油罐、地下沉渣池等各類(lèi)永久性建筑。為保證地下連續(xù)墻的質(zhì)量，地下開(kāi)挖的槽段(也稱(chēng)地下連續(xù)墻成槽)首先應(yīng)符合建筑工程質(zhì)量要求。一些地方省市制定了地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量的技術(shù)檢測(cè)規(guī)程，強(qiáng)制性規(guī)定了對(duì)地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量的檢測(cè)要求，如江蘇省頒布了《鉆孔灌注樁成孔、地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》DGJ32/TJ117-2011。對(duì)地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量的檢測(cè)應(yīng)在安放鋼筋籠之前進(jìn)行成槽槽寬和成槽垂直度的檢測(cè)，對(duì)其允許偏差的要求見(jiàn)表一。
[0008]表一:江蘇省地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)程(DGJ32/TJ117 - 2011)
[0009]
序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目允許偏差
1成槽槽寬+40mm
成槽永久結(jié)構(gòu)小于1/300
2--
垂直度臨時(shí)結(jié)構(gòu)小于1/150
[0010]
3成槽深度O?+10mm
[0011]目前，聲波法為較常使用的關(guān)于地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量的檢測(cè)方法。
[0012]如圖1所示，其檢測(cè)裝置包括有地下連續(xù)墻10(被測(cè)對(duì)象)、支架11、滑輪12、承重鋼絲13、信號(hào)電纜14、聲波法電動(dòng)絞車(chē)15、主機(jī)連線16、聲波法主機(jī)17、聲波法井下探頭18和聲波傳感器19 ；
[0013]其位置和連接關(guān)系是:
[0014]地下連續(xù)墻10之間構(gòu)成成槽，在成槽的槽口處設(shè)置有支架11，在支架11上設(shè)置有滑輪12，置于成槽中的聲波法井下探頭18和兩根承重鋼絲13的下端連接，兩根承重鋼絲13的上端經(jīng)滑輪12和聲波法電動(dòng)絞車(chē)15連接，聲波法電動(dòng)絞車(chē)15、主機(jī)連線16和聲波法主機(jī)17依次連接；
[0015]聲波法井下探頭18上安裝有兩個(gè)聲波傳感器19，聲波傳感器19所檢測(cè)到的聲波信號(hào)經(jīng)主機(jī)連線16送至聲波法主機(jī)17中。
[0016]其工作原理是:
[0017]聲波傳感器19發(fā)射聲波信號(hào),其從開(kāi)始傳播,然后到成槽槽面,再反射回到聲波傳感器19的時(shí)間就是聲波反射信號(hào)的到達(dá)時(shí)間；聲波反射信號(hào)可在拾取的聲波信號(hào)中判另U，其到達(dá)時(shí)間如圖2中虛線所表示的時(shí)間長(zhǎng)度。
[0018]成槽中通常充滿(mǎn)含有泥漿的渾水，若已知聲波信號(hào)在渾水中的傳播速度為V，則聲波傳感器19到成槽槽面的距離d = vXt/2。在不同深度位置下由兩個(gè)聲波傳感器17所檢測(cè)出的距離d，可繪制在如圖3所示的曲線上。表一所要求的成槽槽寬為這兩個(gè)聲波檢測(cè)距離之和。
[0019]在圖3上繪制出兩個(gè)聲波檢測(cè)距離之間的中間線，并對(duì)其進(jìn)行線性擬合，所得到的直線的斜率可代表表一所要求的成槽垂直度。
[0020]根據(jù)表一的要求，應(yīng)進(jìn)行成槽深度的檢測(cè)，它是通過(guò)電動(dòng)絞車(chē)17上的深度計(jì)數(shù)裝置完成的。
[0021]國(guó)內(nèi)較常使用的儀器為日本KODEN公司的DM系列鉆孔側(cè)壁檢測(cè)儀。
[0022]但是，在實(shí)際應(yīng)用中，聲波法的成功運(yùn)用存在較大局限性，這主要是因?yàn)?
[0023]①成槽中充滿(mǎn)混水，其中懸浮的許多泥漿顆粒易引起聲波信號(hào)產(chǎn)生散射和漫射等物理現(xiàn)象，造成聲波信號(hào)傳播能量的衰減，因而聲波反射信號(hào)微弱；
[0024]②聲波信號(hào)在成槽槽面處發(fā)生反射，反射強(qiáng)度取決于槽面處兩邊介質(zhì)的波阻抗(其等于波速和介質(zhì)密度的乘積)的差異；差異越大，反射越強(qiáng)。但因?yàn)閮蛇叺慕橘|(zhì)分別是泥土和混水，其波阻抗差異遠(yuǎn)沒(méi)有期望的那么大，因而聲波反射信號(hào)不強(qiáng)，造成其不易識(shí)別；
[0025]③水介質(zhì)粘滯性較高，使得在聲波反射信號(hào)回到聲波傳感器附近時(shí)，原來(lái)發(fā)射的聲波信號(hào)并未完全消失；這樣，信號(hào)的疊加效應(yīng)淹沒(méi)了原本就較微弱的聲波反射信號(hào)；
[0026]④聲波在混水介質(zhì)中的傳播速度應(yīng)略小于在純凈水中的傳播速度，但實(shí)際的準(zhǔn)確數(shù)值不易確定，這會(huì)影響聲波傳播距離的計(jì)算精度。
[0027]⑤該類(lèi)檢測(cè)設(shè)備笨重，不易搬運(yùn)，且價(jià)格昂貴。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0028]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性，提供一種帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置及其方法。
[0029]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0030]一、帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)裝置)
[0031]本裝置包括地下連續(xù)墻(被測(cè)對(duì)象)、支架、滑輪、信號(hào)電纜、主機(jī)連線；
[0032]置換有新型電動(dòng)絞車(chē)和新型主機(jī)，并設(shè)置有新型井下探頭；
[0033]其位直和連接關(guān)系是:
[0034]在地下連續(xù)墻的成槽槽口處設(shè)置有支架，在支架上設(shè)置有滑輪；
[0035]信號(hào)電纜的低端和新型井下探頭連接，信號(hào)電纜的高端經(jīng)滑輪和新型電動(dòng)絞車(chē)連接；
[0036]新型電動(dòng)絞車(chē)通過(guò)主機(jī)連線連接到新型主機(jī)上。
[0037]所述的新型井下探頭包含有主電路板、側(cè)臂電路板、電纜接插頭、壓力彈簧、內(nèi)部連線、偵彳臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸、側(cè)臂鎖定圓盤(pán)、密封圓筒、側(cè)臂、直線電機(jī)、直線電機(jī)絲桿、光桿和動(dòng)密封圈；
[0038]其位直和連接關(guān)系是:
[0039]信號(hào)電纜的下端連接新型井下探頭的電纜接插頭；
[0040]電纜接插頭安裝在密封圓筒的頂端；
[0041]在密封圓筒內(nèi)設(shè)置有主電路板、內(nèi)部連線、直線電機(jī)、直線電機(jī)絲桿和光桿；在密封圓筒的底部安裝有動(dòng)密封圈，和直線電機(jī)絲桿相連接的光桿可自由穿過(guò)該動(dòng)密封圈；
[0042]新型井下探頭的內(nèi)部連線將電纜接插頭、主電路板、側(cè)臂電路板和直線電機(jī)連接起來(lái)；
[0043]新型井下探頭的周?chē)惭b有四個(gè)處于十字正交位置的側(cè)臂；
[0044]壓力彈簧安裝在側(cè)臂的上方，其施加的正壓力能使側(cè)臂繞側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸自由向外張開(kāi)；在檢測(cè)開(kāi)始之前，側(cè)臂被鎖定在側(cè)臂鎖定圓盤(pán)內(nèi)；
[0045]直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)絲桿上下運(yùn)動(dòng)，而直線電機(jī)絲桿連接光桿，光桿又連接側(cè)臂鎖定圓盤(pán)；在檢測(cè)開(kāi)始時(shí)，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)向下運(yùn)動(dòng)，側(cè)臂最終能脫開(kāi)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)，并依靠壓力彈簧的作用向外自由張開(kāi)。
[0046]二、帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)方法(簡(jiǎn)稱(chēng)方法)
[0047]本方法包括下列步驟:
[0048]①首先利用新型井下探頭內(nèi)的電子羅盤(pán)，在地面上檢測(cè)出地下連續(xù)墻成槽的大地磁場(chǎng)下的方位角(在檢測(cè)開(kāi)始前，確認(rèn)四根側(cè)臂被鎖定在側(cè)臂鎖定圓盤(pán)內(nèi))；
[0049]②通過(guò)電動(dòng)絞車(chē)將新型井下探頭放入地下連續(xù)墻成槽內(nèi)，同時(shí)根據(jù)電動(dòng)絞車(chē)內(nèi)的深度計(jì)數(shù)裝置了解井下探頭在成槽內(nèi)所處的深度位置；
[0050]③通過(guò)判斷信號(hào)電纜的松緊，確認(rèn)井下探頭是否到達(dá)成槽底部，并且由電動(dòng)絞車(chē)內(nèi)的深度計(jì)數(shù)裝置檢測(cè)出(表一所要求的)成槽深度；
[0051]④程序控制新型井下探頭內(nèi)的直線電機(jī)，以驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)絲桿和光桿向下運(yùn)動(dòng)，最終使四根側(cè)臂脫開(kāi)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)而向外自由張開(kāi)；二對(duì)側(cè)臂處于十字正角位置，因此無(wú)論井下探頭的方位角如何，至少會(huì)有位置相對(duì)的一對(duì)側(cè)臂和成槽槽面接觸；
[0052]⑤程序控制電動(dòng)絞車(chē)提升新型井下探頭，在預(yù)先設(shè)置的每個(gè)深度位置下，由新型主機(jī)讀出并存儲(chǔ)井下探頭內(nèi)電子羅盤(pán)檢測(cè)到的方位角和四根側(cè)臂的張開(kāi)角；
[0053]⑥根據(jù)在地面上檢測(cè)到的成槽的方位角數(shù)據(jù)，以及成槽內(nèi)每個(gè)深度位置下的井下探頭的方位角數(shù)據(jù)和測(cè)臂的張開(kāi)角數(shù)據(jù)，地面上的新型主機(jī)可計(jì)算出成槽槽寬和垂直度(并給出如圖3所示的結(jié)果，以符合表一的要求)。
[0054]本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0055]①檢測(cè)精度高
[0056]成槽槽寬和垂直度的檢測(cè)精度取決于安裝在新型井下探頭內(nèi)主電路板上的電子羅盤(pán)的精度，以及側(cè)臂電路板上的張開(kāi)角傳感芯片的精度。電子羅盤(pán)的方位角檢測(cè)范圍為0°?360°，其檢測(cè)精度可達(dá)到1° ;而張開(kāi)角傳感芯片的檢測(cè)范圍為0°?90°，其檢測(cè)精度可達(dá)到0.1° ;通常情況下，整個(gè)設(shè)備無(wú)需標(biāo)定；
[0057]②檢測(cè)過(guò)程快捷方便
[0058]檢測(cè)裝置重量輕，人工搬運(yùn)方便，操作過(guò)程簡(jiǎn)單；而傳統(tǒng)的聲波法所使用的設(shè)備由于采用一根信號(hào)電纜和二根承重鋼絲，使得聲波法電動(dòng)絞車(chē)的構(gòu)造較復(fù)雜，整個(gè)設(shè)備較笨重，有時(shí)需吊車(chē)配合，才能將其放置到檢測(cè)地點(diǎn)。
[0059]總之，本發(fā)明采用機(jī)械接觸式，較傳統(tǒng)的聲波法更為直接，因此檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確和可靠，適用于地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0060]圖1是利用聲波法檢測(cè)地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061]圖2是聲波反射信號(hào)示意圖；
[0062]圖3是聲波法檢測(cè)地下連續(xù)墻成槽槽寬和垂直度的曲線圖；
[0063]圖4是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖5是新型井下探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖6是主電路板電路原理圖；
[0066]圖7是側(cè)臂電路板電路原理圖；
[0067]圖8是程序控制的工作流程圖；
[0068]圖9是地下連續(xù)墻成槽方位角檢測(cè)示意圖(俯視圖)；
[0069]圖10.1是地下連續(xù)墻成槽內(nèi)側(cè)臂位置示意圖(俯視圖)之一；
[0070]圖10.2是地下連續(xù)墻成槽內(nèi)側(cè)臂位置示意圖(俯視圖)之二 ；
[0071]圖11是側(cè)臂投影距離檢測(cè)示意圖(側(cè)視圖)；
[0072]圖12是側(cè)臂投影距離檢測(cè)示意圖(俯視圖)；
[0073]圖13是側(cè)臂端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖(側(cè)視圖)；
[0074]圖14是地下連續(xù)墻成槽槽寬和垂直度計(jì)算結(jié)果示意圖。
[0075]其中:
[0076]10—地下連續(xù)墻；11 一支架；12—滑輪；
[0077]13—承重鋼絲； 14 一信號(hào)電纜； 15—聲波法電動(dòng)絞車(chē)；
[0078]16—主機(jī)連線； 17—聲波法主機(jī)；18—聲波法井下探頭；
[0079]19一聲波傳感器。
[0080]20—新型電動(dòng)絞車(chē)；21—新型主機(jī)；
[0081]100 一新型井下探頭；
[0082]1A0—主電路板；
[0083]IAl—通訊信號(hào)插座；
[0084]1A2—串口轉(zhuǎn)換器；
[0085]1A3—ARM 主單片機(jī)；
[0086]1A4—電子羅盤(pán)；
[0087]1A4A—主加速度計(jì)；1A4B—磁阻傳感器；
[0088]1A5—數(shù)字多路開(kāi)關(guān)；
[0089]1A6—側(cè)臂信號(hào)主插座；
[0090]IBO—側(cè)臂電路板；
[0091]IBl—側(cè)臂信號(hào)分插座；
[0092]1B2—ARM 分單片機(jī)；
[0093]1B3—側(cè)臂加速度計(jì)。
[0094]101—電纜接插頭；102—壓力彈簧；103—內(nèi)部連線；
[0095]104—側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸；105—側(cè)臂鎖定圓盤(pán)；106—密封圓筒；
[0096]107—側(cè)臂；108—直線電機(jī)；109—直線電機(jī)絲桿；
[0097]110—光桿；111 一動(dòng)密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0098]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明:
[0099]一、裝置
[0100]1、總體
[0101]如圖4，本裝置包括地下連續(xù)墻10(被測(cè)對(duì)象)、支架11、滑輪12、信號(hào)電纜14、主機(jī)連線16 ；
[0102]置換有新型電動(dòng)絞車(chē)20和新型主機(jī)21，并設(shè)置有新型井下探頭100 ；
[0103]其位置和連接關(guān)系是:
[0104]在地下連續(xù)墻10的成槽槽口處設(shè)置有支架11，在支架11上設(shè)置有滑輪12 ；
[0105]信號(hào)電纜14的低端和新型井下探頭100連接，信號(hào)電纜14的高端經(jīng)滑輪12和新型電動(dòng)絞車(chē)20連接；
[0106]新型電動(dòng)絞車(chē)20通過(guò)主機(jī)連線16連接到新型主機(jī)21上。
[0107]2、功能部件
[0108]I)新型電動(dòng)絞車(chē)20
[0109]新型電動(dòng)絞車(chē)20提供動(dòng)力以提升或下降新型井下探頭100 ;其內(nèi)置有通用交流電機(jī)，并可在程序控制下完成正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
[0110]2)新型主機(jī)21
[0111]新型主機(jī)21是一種通用的二次儀表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包含有:通用的觸摸顯示液晶屏、通用的工業(yè)控制電腦和通用的通訊電路板。
[0112]觸摸顯示液晶屏接收用戶(hù)輸入的指令或參數(shù)，并可顯示檢測(cè)結(jié)果；
[0113]工業(yè)控制電腦運(yùn)行自行開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件即程序控制，包括控制檢測(cè)過(guò)程、處理檢測(cè)數(shù)據(jù)、顯示或存儲(chǔ)檢測(cè)結(jié)果(見(jiàn)后面說(shuō)明)。
[0114]通訊電路板完成和新型井下探頭100的通訊功能。
[0115]新型主機(jī)21通過(guò)信號(hào)電纜14與新型井下探頭100進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并驅(qū)動(dòng)新型電動(dòng)絞車(chē)20，以控制新型井下探頭100在成槽內(nèi)的升降；最終記錄每個(gè)深度下的新型井下探頭100的方位角和四個(gè)側(cè)臂107的張開(kāi)角。
[0116]3)新型井下探頭100
[0117]如圖5，所述的新型井下探頭100包含有主電路板1A0、側(cè)臂電路板1B0、電纜接插頭101、壓力彈簧102、內(nèi)部連線103、側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸104、側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105、密封圓筒106、側(cè)臂107、直線電機(jī)108、直線電機(jī)絲桿109、光桿110和動(dòng)密封圈111 ;
[0118]其位置和連接關(guān)系是:
[0119]信號(hào)電纜14的下端連接新型井下探頭100的電纜接插頭101 ；
[0120]電纜接插頭101安裝在密封圓筒106的頂端；
[0121]在密封圓筒106內(nèi)設(shè)置有主電路板1A0、內(nèi)部連線103、直線電機(jī)108、直線電機(jī)絲桿109和光桿110 ;在密封圓筒106的底部安裝有動(dòng)密封圈111，和直線電機(jī)絲桿109相連接的光桿110可自由穿過(guò)該動(dòng)密封圈111 ;
[0122]新型井下探頭100的內(nèi)部連線103將電纜接插頭101、主電路板IAO、側(cè)臂電路板IBO和直線電機(jī)108連接起來(lái)；
[0123]新型井下探頭100的周?chē)惭b有四個(gè)處于十字正交位置的側(cè)臂107 ；
[0124]壓力彈簧102安裝在側(cè)臂107的上方，其施加的正壓力能使側(cè)臂107繞側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸104自由向外張開(kāi)；在檢測(cè)開(kāi)始之前，側(cè)臂107被鎖定在側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105內(nèi)；
[0125]直線電機(jī)108驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)絲桿109上下運(yùn)動(dòng)，而直線電機(jī)絲桿109連接光桿110，光桿110又連接側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105 ;這樣在檢測(cè)開(kāi)始時(shí)，直線電機(jī)108可以驅(qū)動(dòng)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105向下運(yùn)動(dòng)，側(cè)臂107最終能脫開(kāi)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105，并依靠壓力彈簧102的作用向外自由張開(kāi)。
[0126]由以上可知，本裝置是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行來(lái)改進(jìn)，信號(hào)電纜14不但傳遞檢測(cè)信號(hào)，而且承載新型井下探頭100的重量，因此省去了二根承重鋼絲，簡(jiǎn)化了電動(dòng)絞車(chē)的結(jié)構(gòu)。
[0127]*主電路板IAO
[0128]如圖6，主電路板IAO包含有通訊信號(hào)插座1A1、串口轉(zhuǎn)換器1A2、ARM主單片機(jī)1A3、電子羅盤(pán)1A4、數(shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5和側(cè)臂信號(hào)主插座1A6 ；
[0129]電子羅盤(pán)1A4包含有主加速度計(jì)1A4A和磁阻傳感器1A4B ；
[0130]通訊信號(hào)插座IAl和串口轉(zhuǎn)換器1A2連接；
[0131]側(cè)臂信號(hào)主插座1A6和數(shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5連接；
[0132]串口轉(zhuǎn)換器1A2、主加速度計(jì)1A4A、磁阻傳感器1A4B、數(shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5和側(cè)臂信號(hào)主插座1A6分別與ARM主單片機(jī)1A3連接。
[0133]主電路板IAO的工作原理:
[0134]主加速度計(jì)1A4A將檢測(cè)到傾斜角數(shù)據(jù)通過(guò)SPI接口傳送至ARM主單片機(jī)1A3中，而磁阻傳感器1A4B將檢測(cè)到的磁阻三分量通過(guò)I2C接口傳送至ARM主單片機(jī)1A3中；最后由存儲(chǔ)在ARM主單片機(jī)1A3中的通用算法計(jì)算出大地磁場(chǎng)下的方位角；
[0135]ARM主單片機(jī)1A3可通過(guò)數(shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5分別接收來(lái)自于四個(gè)側(cè)臂電路板IBO的張開(kāi)角數(shù)據(jù)；
[0136]側(cè)臂電路板IBO通過(guò)內(nèi)部連線103連接至側(cè)臂信號(hào)主插座1A6 ；
[0137]ARM主單片機(jī)1A3通過(guò)串口轉(zhuǎn)換器1A2，連接通訊信號(hào)插座1A1，再通過(guò)內(nèi)部連線103和電纜接插頭101相連，以完成新型井下探頭100和地面上的新型主機(jī)21的數(shù)據(jù)通τΗ ο
[0138]主電路板IAO的主要器件:
[0139]**通訊信號(hào)插座IAl
[0140]通訊信號(hào)插座IAl選用通用RS-422接口。
[0141]**串口轉(zhuǎn)換器1A2
[0142]串口轉(zhuǎn)換器1A2選用MAXM公司的MAX3422，其作用是將RS-232串口(TXD、RXD)轉(zhuǎn)換成RS-422串口(A、B、Z、Y)，以便于長(zhǎng)線傳輸。
[0143]**ARM 主單片機(jī) 1A3
[0144]ARM主單片機(jī)1A3選用菲利浦公司的LPC2114系列。
[0145]**主加速度計(jì)1A4A
[0146]主加速度計(jì)1A4A選用Analog Devices公司的ADIS16003，其通過(guò)SPI接口的4根信號(hào)線MOS1、MISO、CLK、CS和ARM主單片機(jī)1A3連接。
[0147]**磁阻傳感器IAB
[0148]磁阻傳感器IAB選用Honeywell公司的HMC5843，其通過(guò)I2C接口的2根信號(hào)線SDA、SCL和ARM主單片機(jī)1A3連接。
[0149]林?jǐn)?shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5
[0150]數(shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5選用通用的74LS151，其地址信號(hào)端(A0、A1、A2)和ARM主單片機(jī)1A3的數(shù)據(jù)I/O 口(P10、P11、P12)連接；數(shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5的數(shù)據(jù)輸出端Y和ARM主單片機(jī)1A3的RXDO端相連；數(shù)字多路開(kāi)關(guān)1A5的數(shù)據(jù)輸入端(DO、Dl、D2、D3)連接至側(cè)臂信號(hào)主插座1A6。
[0151 ] **側(cè)臂信號(hào)主插座1A6
[0152]側(cè)臂信號(hào)主插座1A6選用通用IC插座，其連接來(lái)自于四個(gè)側(cè)臂電路板IBO的串行數(shù)據(jù)線(TXD0、TXD1、TXD2、TXD3);其中，側(cè)臂信號(hào)主插座1A6的PWM為數(shù)據(jù)傳輸同步端，其連接ARM主單片機(jī)1A3的PWM信號(hào)端。
[0153]*側(cè)臂電路板IBO
[0154]如圖6，側(cè)臂電路板IBO由依次連接的側(cè)臂信號(hào)分插座1B1、ARM分單片機(jī)1B2和側(cè)臂加速度計(jì)1B3組成。
[0155]測(cè)臂電路板IBO的工作原理:
[0156]側(cè)臂加速度計(jì)1B3用于檢測(cè)側(cè)臂107的張開(kāi)角，檢測(cè)結(jié)果通過(guò)SPI接口(信號(hào)線M0S1、MIS0、CLK、CS)傳送至ARM分單片機(jī)1B2中；
[0157]ARM分單片機(jī)1B2的串口輸出端TXD連接至側(cè)臂信號(hào)分插座IBl的TXD ；
[0158]ARM分單片機(jī)1B2的同步信號(hào)端EINT連接至側(cè)臂信號(hào)分插座IBl的數(shù)據(jù)傳輸同步端 PWM。
[0159]側(cè)臂電路板IBO的主要器件:
[0160]**側(cè)臂信號(hào)分插座IBl
[0161]側(cè)臂信號(hào)分插座IBl選用通用IC插座；其串口信號(hào)輸出TXD連接至主電路板IAO中的側(cè)臂信號(hào)主插座1A6(TXD1、TXD2、TXD3、TXD4中的一個(gè))。
[0162]**ARM 分單片機(jī) 1B2
[0163]ARM分單片機(jī)1B2選用菲利浦公司的LPC2114系列。
[0164]**側(cè)臂加速度計(jì)1B3
[0165]側(cè)臂加速度計(jì)1B3選用Analog Device公司的ADIS16003，其通過(guò)SPI接口的4根信號(hào)線MOS1、MISO、CLK、CS和ARM分單片機(jī)1B2連接。
[0166]*電纜接插頭101
[0167]電纜接插頭101是一種通用件，連接信號(hào)電纜14的下端，而信號(hào)電纜14的上端則連接地面上的新型電動(dòng)絞車(chē)20和新型主機(jī)21。
[0168]*壓力彈簧102
[0169]四個(gè)壓力彈簧102分別安裝在四個(gè)側(cè)臂107之上；壓力彈簧102提供正壓力，使側(cè)臂107能繞側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸104向外轉(zhuǎn)動(dòng)，并可自由向外張開(kāi)。
[0170]*內(nèi)部連線103
[0171 ]內(nèi)部連線103用于連接主電路板IAO、四個(gè)側(cè)臂電路板IBO和電纜接插頭101之間的電信號(hào)。
[0172]*側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸104
[0173]側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸104是側(cè)臂107和密封圓筒111的連接點(diǎn)；測(cè)臂107可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0174]*側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105
[0175]側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105是一種？
[0176]*密封圓筒106
[0177]密封圓筒106是新型井下探頭100的主體，采用不銹鋼材料，可保證新型井下探頭100在水下100米(IMPa壓力)正常工作。
[0178]* 側(cè)臂 107
[0179]側(cè)臂107張開(kāi)后與成槽的槽面接觸，并隨著槽寬的變化，側(cè)臂107的張開(kāi)角隨之變化。
[0180]*直線電機(jī)108
[0181]直線電機(jī)108是一種通用產(chǎn)品。
[0182]*直線電機(jī)絲桿109
[0183]直線電機(jī)絲桿109是一種螺旋金屬長(zhǎng)桿。
[0184]* 光桿 110
[0185]光桿110是一種金屬長(zhǎng)桿。
[0186]*動(dòng)密封圈111
[0187]動(dòng)密封圈111是一種通用產(chǎn)品。
[0188]直線電機(jī)108連接直線電機(jī)絲桿109和光桿110 ;光桿110穿過(guò)動(dòng)密封圈111連接至側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105 ;在直線電機(jī)108的驅(qū)動(dòng)下，側(cè)臂鎖定圓盤(pán)105可向上或向下運(yùn)動(dòng)。
[0189]二、方法
[0190]如圖8，所述的程序控制包含下列步驟:
[0191]A、工作開(kāi)始；
[0192]B、在地面上使用“新型井下探頭”檢測(cè)成槽的方位角λ ;
[0193]C、人工檢查四個(gè)“側(cè)臂”是否在“側(cè)臂鎖定圓盤(pán)”內(nèi)，是則進(jìn)入步驟Ε，否則進(jìn)入步驟D;
[0194]D、人工將四個(gè)“偵彳臂”放入四個(gè)“偵彳臂鎖定圓盤(pán)”內(nèi)；
[0195]Ε、在成槽內(nèi)下放“新型井下探頭”，并啟動(dòng)深度計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；
[0196]F、人工檢查“信號(hào)電纜”是否松弛，以確認(rèn)“新型井下探頭”是否到達(dá)成槽的底部；是則進(jìn)入步驟G，否則跳轉(zhuǎn)到步驟E ；
[0197]G、由深度計(jì)數(shù)器得出成槽的深度為D ;設(shè)置“新型井下探頭”提升步距為S ;計(jì)算檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量:N = D/S ;設(shè)置深度數(shù)組H(i):序號(hào)i = Ρ..Ν ;檢測(cè)開(kāi)始時(shí):i = N，并且:H(N)=D ；
[0198]H、程序控制“直線電機(jī)”，并通過(guò)“直線電機(jī)絲桿”和“光桿”帶動(dòng)“側(cè)臂鎖定圓盤(pán)”向下運(yùn)動(dòng)，直至四個(gè)“偵彳臂”完全脫開(kāi)并向外自由張開(kāi)，以貼到成槽的槽面；
[0199]1、在深度位置H(i)下記錄:“新型井下探頭”的方位角β (i)，和四個(gè)“側(cè)臂”的張開(kāi)角φ (Ji)，其中 j = 1...4 ；
[0200]J、根據(jù)側(cè)臂長(zhǎng)度L，成槽的方位角λ，“新型井下探頭”的方位角β (i)，四個(gè)“側(cè)臂”的張開(kāi)角φ ?ι)，計(jì)算出深度位置H(i)下的成槽的寬度W(i)和垂直度；
[0201]K、按步距S提升井下探頭:序號(hào)i < = i — I ;深度位置H(i) < = H(i) — S ；
[0202]L、判斷i < 0，是則進(jìn)入步驟M，否則跳轉(zhuǎn)到步驟I ;
[0203]M、停止提升“新型井下探頭”；
[0204]N、繪制 W(i) _H(i) (i = 1...N)曲線；
[0205]O、計(jì)算成槽的垂直度；
[0206]P、工作結(jié)束。
[0207]三、工作原理
[0208]本發(fā)明是通過(guò)在新型井下探頭100的主電路板IAO上安裝的電子羅盤(pán)1A4(包含有主加速度計(jì)1A4A和磁阻傳感器1A4B)和側(cè)臂電路板IBO上安裝的側(cè)臂加速度計(jì)1B3 (張開(kāi)角傳感芯片)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0209]根據(jù)主加速度計(jì)1A4A測(cè)得的新型井下探頭100的傾斜角信息，和磁阻傳感器IAB測(cè)得的大地磁場(chǎng)信息，使用通用算法可計(jì)算得出新型井下探頭100的大地磁場(chǎng)下的方位角。
[0210]側(cè)臂電路板IBO上安裝的側(cè)臂加速度計(jì)1B3可直接給出側(cè)臂107的張開(kāi)角。
[0211]具體工作原理如下:
[0212]1、如圖9 (俯視圖)，首先在地面上用新型井下探頭100檢測(cè)成槽的方位角λ，該角度的參考方位為大地磁場(chǎng)的正北方向。新型井下探頭100有4個(gè)側(cè)臂107，在地面放置新型井下探頭100時(shí)，其中序號(hào)為I的側(cè)臂107應(yīng)垂直指向成槽的一個(gè)面，顯然，位置相對(duì)的序號(hào)為3的側(cè)臂107將垂直指向另一個(gè)面；此時(shí)，在地面上的新型主機(jī)21可讀出成槽的方位角入;
[0213]2、按照?qǐng)D8所示的工作流程對(duì)成槽質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。在新型井下探頭100被放入成槽后，由于信號(hào)電纜14有可能發(fā)生扭動(dòng)，導(dǎo)致新型井下探頭100也發(fā)生扭動(dòng)，從而其方位角發(fā)生改變；因此，這需要檢測(cè)出在每個(gè)深度位置下新型井下探頭100的方位角。檢測(cè)過(guò)程結(jié)束后，可得到下列數(shù)據(jù):
[0214]I)成槽的方位角λ ;
[0215]2)成槽的深度D ;
[0216]3)在每個(gè)深度位置H(i)下，井下探頭100的方位角β⑴，四個(gè)側(cè)臂107的張開(kāi)角φ Gi);這里，指示深度位置的序號(hào)i = I…N，并且N = D/S和H(N) =D，S代表新型井下探頭100的提升步距；序號(hào)j = I…4，指示四個(gè)側(cè)臂107。
[0217]3、在每個(gè)深度位置下，新型井下探頭100總是至少有位置相對(duì)的一對(duì)側(cè)臂107能和成槽槽面接觸，即出現(xiàn)圖10.1和圖10.2(俯視圖)中所示的兩種情形中的一種。圖10.1所示的只有位置相對(duì)的一對(duì)側(cè)臂107和成槽槽面接觸，而圖9所示的兩對(duì)側(cè)臂107都和成槽槽面接觸。判斷屬于哪種情形，只需知道是否有位置相對(duì)的一對(duì)側(cè)臂107的張開(kāi)角達(dá)到最大。然而，在進(jìn)行成槽槽寬計(jì)算時(shí)，只需要任意選取和槽面接觸的、位置相對(duì)的一對(duì)側(cè)臂107即可(即該對(duì)側(cè)臂107的張開(kāi)角沒(méi)有達(dá)到最大)。
[0218]4、如圖11 (側(cè)視圖)，假定序號(hào)為I和3的側(cè)臂107被選定，其側(cè)臂長(zhǎng)度都為L(zhǎng)，其端點(diǎn)分別為Pl和P3，新型井下探頭100的垂直中心線為CO ;在深度位置H(i)下，如果側(cè)臂107的張開(kāi)角分別為φ (Ii)和φ (3i)，可計(jì)算出LI和L3，其為側(cè)臂107在水平方向上的投影距離(或端點(diǎn)Pl和P3到垂直中心線為CO的水平距離):
[0219]
LI = L * sin [φ (Ii)][I]
[0220]
L3 = L * sin[cp (3i)][2]
[0221]5、如圖12(俯視圖)，O點(diǎn)為新型井下探頭100的中心點(diǎn)，線段cb和線段uv都指向成槽槽面的法線方向；在深度位置H(i)下，上面所測(cè)得的水平距離LI和L3分別是線段oa和線段ob的長(zhǎng)度；這樣LI和L3在法線方向上的投影距離分別為Wl (線段ou的長(zhǎng)度)和W3(線段ον的長(zhǎng)度)，可計(jì)算出:
[0222]Wl = Ll*cos[3 (i) _ λ ] [3]
[0223]W3 = L3*cos [ β (i) - λ ] [4]
[0224]由圖11可以看出:如果φ (Ii)和φ (3i)不相等，側(cè)臂107的端點(diǎn)Pl和P3并不在同一條水平線上，這樣，不能簡(jiǎn)單地將Wl和W3之和視為在深度位置H(i)下的成槽槽寬。
[0225]6、按圖13 (側(cè)視圖)建立平面坐標(biāo)系(X-Y)，這里X代表水平距離，Y代表深度位置。新型井下探頭100的垂直中心線為CO，其對(duì)應(yīng)直線X = XO(X0可提前給定為任意值)；深度位置H(i)指的是新型井下探頭100上的原點(diǎn)0(直線Y = H(i)和直線X = XO的交點(diǎn))相對(duì)于成槽底部的垂直距離；這樣側(cè)臂端點(diǎn)Pl (X，Y)和P3 (X，Y)的坐標(biāo)為:
[0226]
Pl (X，Y) = {X0-W1, H⑴-L*cos [φ (Ii) ]} [5]
[0227]
Ρ3(X, Y) = {X0+W3, H⑴-L*cos[(p (3i)]} [6]
[0228]當(dāng)新型井下探頭100由成槽底部向上提升時(shí)，側(cè)臂107端點(diǎn)沿深度方向的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖13中實(shí)心圓點(diǎn)所示。
[0229]7、對(duì)圖13中出現(xiàn)的實(shí)心圓點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理。首先對(duì)側(cè)臂107的兩組端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行二次樣條插值，得到如圖14所示的樣條曲線Cl和C3，并假定其函數(shù)表達(dá)式分別為X = fl(Y)和X = f3(Y);這樣，表一所要求的成槽槽寬可由下式給出(Y表示任意深度位置):
[0230]W(Y) = f3(Y)-fl(Y) [7]
[0231]如圖14所示,樣條曲線Cl和C3的中心線曲線為C5，其表達(dá)式:
[0232]0.5* [f3 (Y)+fl (Y) ] [8]
[0233]對(duì)中心線曲線C5進(jìn)行線性擬合，可得直線方程:
[0234]X = ΑΥ+Β [9]或者，
[0235]Y = (1/Α)*Χ-Β [10]上式中的參數(shù)1/Α即為表一所要求的成槽的垂直度。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有電子羅盤(pán)的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置，包括地下連續(xù)墻(10)、支架(11)、滑輪(12)、信號(hào)電纜(14)和主機(jī)連線(16)； 其特征在于: 置換有新型電動(dòng)絞車(chē)(20)和新型主機(jī)(21)，并設(shè)置有新型井下探頭(100)； 其位置和連接關(guān)系是: 在地下連續(xù)墻(10)的成槽槽口處設(shè)置有支架(11)，在支架(11)上設(shè)置有滑輪(12)；信號(hào)電纜(14)的低端和新型井下探頭(100)連接，信號(hào)電纜(14)的高端經(jīng)滑輪(12)和新型電動(dòng)絞車(chē)(20)連接； 新型電動(dòng)絞車(chē)(20)通過(guò)主機(jī)連線(16)連接到新型主機(jī)(21)上； 所述的新型井下探頭(100)包含有主電路板(1A0)、側(cè)臂電路板(1B0)、電纜接插頭(101)、壓力彈簧(102)、內(nèi)部連線(103)、側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸(104)、側(cè)臂鎖定圓盤(pán)(105)、密封圓筒(106)、側(cè)臂(107)、直線電機(jī)(108)、直線電機(jī)絲桿(109)、光桿(110)和動(dòng)密封圈(111)； 其位置和連接關(guān)系是: 信號(hào)電纜(14)的下端連接新型井下探頭(100)的電纜接插頭(101)； 電纜接插頭(101)安裝在密封圓筒(106)的頂端； 在密封圓筒(106)內(nèi)設(shè)置有主電路板(IAO)、內(nèi)部連線(103)、直線電機(jī)(108)、直線電機(jī)絲桿(109)和光桿(110);在密封圓筒(106)的底部安裝有動(dòng)密封圈(111)，和直線電機(jī)絲桿(109)相連接的光桿(110)可自由穿過(guò)該動(dòng)密封圈(111); 新型井下探頭(100)的內(nèi)部連線(103)將電纜接插頭(101)、主電路板(IAO)、側(cè)臂電路板(IBO)和直線電機(jī)(108)連接起來(lái)； 新型井下探頭(100)的周?chē)惭b有四個(gè)處于十字正交位置的側(cè)臂(107)；壓力彈簧(102)安裝在側(cè)臂(107)的上方，其施加的正壓力能使側(cè)臂(27)繞側(cè)臂轉(zhuǎn)動(dòng)軸(104)自由向外張開(kāi)；在檢測(cè)開(kāi)始之前，側(cè)臂(107)被鎖定在側(cè)臂鎖定圓盤(pán)(105)內(nèi)； 直線電機(jī)(108)驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)絲桿(109)上下運(yùn)動(dòng)，而直線電機(jī)絲桿(109)連接光桿(110)，光桿(110)又連接側(cè)臂鎖定圓盤(pán)(105);在檢測(cè)開(kāi)始時(shí)，直線電機(jī)(108)驅(qū)動(dòng)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)(105)向下運(yùn)動(dòng)，側(cè)臂(107)最終能脫開(kāi)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)(105)，并依靠壓力彈簧(102)的作用向外自由張開(kāi)。
2.按權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述的主電路板(IAO)包含有通訊信號(hào)插座(IAl)、串口轉(zhuǎn)換器(1A2)、ARM主單片機(jī)(1A3)、電子羅盤(pán)(1A4)、數(shù)字多路開(kāi)關(guān)(1A5)和側(cè)臂信號(hào)主插座(1A6)； 電子羅盤(pán)(1A4)包含有主加速度計(jì)(1A4A)和磁阻傳感器(1A4B)； 通訊信號(hào)插座(IAl)和串口轉(zhuǎn)換器(1A2)連接； 側(cè)臂信號(hào)主插座(1A6)和數(shù)字多路開(kāi)關(guān)(1A5)連接； 串口轉(zhuǎn)換器(1A2)、主加速度計(jì)(1A4A)、磁阻傳感器(1A4B)、數(shù)字多路開(kāi)關(guān)(1A5)和側(cè)臂信號(hào)主插座(1A6)分別與ARM主單片機(jī)(1A3)連接。
3.按權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述的側(cè)臂電路板(IBO)由依次連接的側(cè)臂信號(hào)分插座(1B1)、ARM分單片機(jī)(1B2)和側(cè)臂加速度計(jì)(1B3)組成。
4.利用權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于包括下列步驟: ①首先利用新型井下探頭內(nèi)的電子羅盤(pán)，在地面上檢測(cè)出地下連續(xù)墻成槽的大地磁場(chǎng)下的方位角； ②通過(guò)電動(dòng)絞車(chē)將新型井下探頭放入地下連續(xù)墻成槽內(nèi)，同時(shí)根據(jù)電動(dòng)絞車(chē)內(nèi)的深度計(jì)數(shù)裝置了解井下探頭在成槽內(nèi)所處的深度位置； ③通過(guò)判斷信號(hào)電纜的松緊，確認(rèn)井下探頭是否到達(dá)成槽底部，并且由電動(dòng)絞車(chē)內(nèi)的深度計(jì)數(shù)裝置檢測(cè)出成槽深度； ④程序控制新型井下探頭內(nèi)的直線電機(jī)，以驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)絲桿和光桿向下運(yùn)動(dòng)，最終使四根側(cè)臂脫開(kāi)側(cè)臂鎖定圓盤(pán)而向外自由張開(kāi)；二對(duì)側(cè)臂處于十字正角位置，因此無(wú)論井下探頭的方位角如何，至少會(huì)有位置相對(duì)的一對(duì)側(cè)臂和成槽槽面接觸； ⑤程序控制電動(dòng)絞車(chē)提升新型井下探頭，在預(yù)先設(shè)置的每個(gè)深度位置下，由新型主機(jī)讀出并存儲(chǔ)井下探頭內(nèi)電子羅盤(pán)檢測(cè)到的方位角和四根側(cè)臂的張開(kāi)角； ⑥根據(jù)在地面上檢測(cè)到的成槽的方位角數(shù)據(jù)，以及成槽內(nèi)每個(gè)深度位置下的井下探頭的方位角數(shù)據(jù)和測(cè)臂的張開(kāi)角數(shù)據(jù),地面上的新型主機(jī)可計(jì)算出成槽槽寬和垂直度。
5.按權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量檢測(cè)方法，其特征在于所述的程序控制是: A、工作開(kāi)始； B、在地面上使用“新型井下探頭”檢測(cè)成槽的方位角λ； C、人工檢查四個(gè)“側(cè)臂”是否在“側(cè)臂鎖定圓盤(pán)”內(nèi)，是則進(jìn)入步驟Ε，否則進(jìn)入步驟D; D、人工將四個(gè)“側(cè)臂”放入四個(gè)“側(cè)臂鎖定圓盤(pán)”內(nèi)； E、在成槽內(nèi)下放“新型井下探頭”，并啟動(dòng)深度計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)； F、人工檢查“信號(hào)電纜”是否松弛，以確認(rèn)“新型井下探頭”是否到達(dá)成槽的底部；是則進(jìn)入步驟G，否則跳轉(zhuǎn)到步驟E ； G、由深度計(jì)數(shù)器得出成槽的深度為D;設(shè)置“新型井下探頭”提升步距為S ;計(jì)算檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量:N = D/S ;設(shè)置深度數(shù)組H(i):序號(hào)i = Ρ..Ν ;檢測(cè)開(kāi)始時(shí):i = N,并且:H(N)=D ； H、程序控制“直線電機(jī)”，并通過(guò)“直線電機(jī)絲桿”和“光桿”帶動(dòng)“偵彳臂鎖定圓盤(pán)”向下運(yùn)動(dòng)，直至四個(gè)“側(cè)臂”完全脫開(kāi)并向外自由張開(kāi)，以貼到成槽的槽面； I、在深度位置H(i)下記錄:“新型井下探頭”的方位角β(i)，和四個(gè)“側(cè)臂”的張開(kāi)角φ (ji)，其中 j = 1-4 ； J、根據(jù)側(cè)臂長(zhǎng)度L，成槽的方位角λ，“新型井下探頭”的方位角β (i)，四個(gè)“側(cè)臂”的張開(kāi)角φ (ji)，計(jì)算出深度位置H(i)下的成槽的寬度W(i)和垂直度； K、按步距S提升井下探頭:序號(hào)i < = i 一 I ;深度位置H(i) < = H(i) — S ； L、判斷i ( O，是則進(jìn)入步驟M，否則跳轉(zhuǎn)到步驟I ; M、停止提升“新型井下探頭”； N、繪制 W(i) -H(i) (i = 1...Ν)曲線； O、計(jì)算成槽的垂直度； P、工作結(jié)束。
【文檔編號(hào)】E02D1/00GK104131584SQ201410244920
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】楊燕軍 申請(qǐng)人:楊燕軍