一種非開挖導(dǎo)向儀的探棒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種非開挖導(dǎo)向儀，尤其是一種非開挖導(dǎo)向儀的探棒。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)的大規(guī)模發(fā)展，需要在城市中鋪設(shè)截污管或能源(液化氣、天然氣等)供應(yīng)管，較常用的方法是開挖槽來埋管埋線，這會造成環(huán)境污染，引起交通堵塞，并且存在施工安全隱患。
[0003]因此，目前也已開發(fā)使用了非開挖鋪管技術(shù)，即一種利用巖土鉆掘手段，在路面不挖溝、不破壞大面積地表層的情況下，鋪設(shè)、修復(fù)和更換地下管線的施工技術(shù)。使用非開挖技術(shù)具有周期短、成本低、污染少、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且不會影響正常的交通秩序。
[0004]非開挖鋪管技術(shù)應(yīng)用較廣的為水平導(dǎo)向前進(jìn)法，其是利用非開挖導(dǎo)向儀引導(dǎo)裝有鉆頭的鉆桿進(jìn)行定向前進(jìn)來實現(xiàn)。非開挖導(dǎo)向儀包括提供鉆頭實時的工況-深度、傾角以及鐘點(diǎn)方向，讓地面的操作人員實時掌握鉆孔軌跡以便對后續(xù)的操作進(jìn)行及時的修正，以保證按既定的路線軌跡精確定向，完成非開挖鋪管。
[0005]在非開挖導(dǎo)向儀中因無線結(jié)構(gòu)簡單方便而得到廣泛應(yīng)用。該儀器系統(tǒng)包括地下探棒、地上跟蹤接收儀以及同步顯示器，通過安裝在地下鉆頭上的探棒發(fā)出的信號，由地面操作人員操作跟蹤接收儀，在確定鉆頭相對于地面的垂直投放點(diǎn)后，根據(jù)跟蹤接收儀接收到該點(diǎn)位探棒發(fā)射的無線電信息來得到鉆頭的工況。
[0006]在非開挖導(dǎo)向施工過程中，導(dǎo)向系統(tǒng)的探棒安裝在鉆頭的探棒倉內(nèi)。探棒隨鉆頭一同在地層中移動，探棒實時測量鉆頭的空間位置信息并將該信號發(fā)送給地面接收裝置。地面操作人員根據(jù)地下探棒測量的鉆頭空間位置可以判斷出鉆頭實際運(yùn)動軌跡與設(shè)計軌跡的偏差，從而向鉆機(jī)操作人員發(fā)出指令，鉆機(jī)操作人員根據(jù)指令控制鉆頭的運(yùn)動方向，保證鉆頭按設(shè)計路線前進(jìn)。
[0007]在今天的非開挖行業(yè)，探棒是一個十分重要的部件，在探棒中，天線需要在損耗能源最低的情況下，盡可能多的發(fā)射無線電信號。通常的探棒結(jié)構(gòu)包括ECU、天線和電池，如申請?zhí)枮?00410046887.4的中國專利公開的一種水平定向鉆進(jìn)導(dǎo)向方位及定位儀，在與鉆桿相連的導(dǎo)向鉆具內(nèi)設(shè)置地下傳感發(fā)射探頭，地下傳感發(fā)射探頭由兩端的兩段金屬殼體和中間絕緣殼體密封而成，電源裝于一端金屬殼體內(nèi)腔，無線發(fā)射元件裝于殼體內(nèi)腔，裝有信號處理與傳輸元件之電路板、傾角傳感器、面向角傳感器和溫度傳感器置于另一端金屬殼體內(nèi)腔，無線發(fā)射元件由螺線管線圈和套于線圈內(nèi)的鐵氧體磁體組成。上述這種探頭，由于天線(無線發(fā)射元件)的磁芯為高磁導(dǎo)致的氧化鐵體一體構(gòu)成，而氧化鐵體材料本身比較脆弱，磁芯在鉆頭工作時，經(jīng)長時間振動容易產(chǎn)生裂痕，從而產(chǎn)生更多的能耗，降低天線的發(fā)射效率，從而降低探頭位置的準(zhǔn)確性；此外，由于探頭需要更多的電池作為能源，同時，天線的發(fā)射功率和其尺寸成正比，在探頭有限的空間內(nèi)(探頭的長度受鉆頭的制約，不能無限加長)不能同時取得天線尺寸和電源能量(由電池倉的長度決定內(nèi)置電池的量)的最大化，天線尺寸和電源能量會存在此消彼長的問題?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能同時最大化天線尺寸和電源能量的非開挖導(dǎo)向儀的探棒。
[0009]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種非開挖導(dǎo)向儀的探棒，包括天線、控制線路板和為所述控制線路板供電的電池，其特征在于:所述電池設(shè)置在電池區(qū)內(nèi)，所述控制線路板設(shè)置在與所述電池區(qū)連接的電子區(qū)內(nèi)，所述電池外周設(shè)有第一絕緣管，所述天線設(shè)置在所述第一絕緣管外，所述天線包括磁芯和繞設(shè)于磁芯外周的末端連接到所述控制線路板的線圈，所述磁芯包括多個束縛在所述第一絕緣管的周壁外側(cè)的由磁性材料制成的磁芯單元，每個磁芯單元之間互相絕緣。
[0010]根據(jù)本實用新型的一個方面，所述第一絕緣管設(shè)置在所述電池區(qū)，所述電子區(qū)包括與所述第一絕緣管連接的金屬管，以及設(shè)置在所述金屬管內(nèi)的第二絕緣管，所述控制線路板固定在所述第二絕緣管內(nèi)。
[0011]為將天線、電池和控制線路板密閉設(shè)置，所述金屬管的第一端和第一絕緣管的第一端之間通過連接件連接，所述第一絕緣管的第二端設(shè)置有第一端蓋，所述金屬管的第二端設(shè)有第二端蓋，所述天線和金屬管外包覆有外管。
[0012]根據(jù)本實用新型的另一個方面，所述第一絕緣管延伸到所述電子區(qū)，所述電子區(qū)包括金屬管，以及設(shè)置在所述金屬管內(nèi)的第二絕緣管，所述金屬管延伸到所述電池區(qū)并且位于電池和第一絕緣管之間，所述控制線路板固定在所述第二絕緣管內(nèi)。
[0013]為將天線、電池和控制線路板密閉設(shè)置，所述第二絕緣管和電池之間通過連接件連接，所述金屬管的第一端設(shè)置有第一端蓋，所述金屬管的第二端設(shè)有第二端蓋，所述天線外包覆有外管。
[0014]為便于設(shè)置磁芯單元，所述第一絕緣管的周壁外側(cè)上間隔設(shè)置有多個沿著第一絕緣管軸向延伸的絕緣的間隔件，所述磁芯單元分布在所述間隔件隔離出的區(qū)域內(nèi)。
[0015]根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選的方面，所述磁芯單元呈片狀，并且在每個區(qū)域內(nèi)疊加束縛成扇環(huán)。
[0016]根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的方面，所述磁芯單元呈長條狀，并且在每個區(qū)域內(nèi)束縛成扇環(huán)。上述磁芯單元也可以選擇其他合適的形狀。
[0017]根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選的方面，所述磁芯單元由鎳鋼制成。
[0018]所述電子區(qū)包括與所述第一絕緣管連接的金屬管，以及設(shè)置在所述金屬管內(nèi)的第二絕緣管，所述控制線路板固定在所述第二絕緣管內(nèi)，避免了控制線路板在強(qiáng)振動情況下產(chǎn)生變形、引起機(jī)械疲勞，從而增強(qiáng)了探棒的可靠性。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:將天線和電池分別設(shè)置在一個絕緣管的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，使得天線尺寸和電池能量能夠同步地增大而達(dá)到最大化；通過多個磁芯單元疊加束縛的方式，組成天線的磁芯，能有效的減少渦流電流，當(dāng)采用鎳鋼時能增強(qiáng)磁棒的抗振性，延長探棒的使用壽命；將控制線路板設(shè)置在金屬管內(nèi)，避免了控制線路板在強(qiáng)振動情況下產(chǎn)生變形、引起機(jī)械疲勞，從而增強(qiáng)了探棒的可靠性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的探棒的不意圖；
[0021]圖2為本實用新型的探棒的軸向剖視圖；
[0022]圖3為本實用新型的探棒的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實用新型的探棒的徑向剖視圖；
[0024]圖5為本實用新型的探棒的磁芯單元的另一個實施例的剖視圖；
[0025]圖6為本實用新型的探棒的另一個實施例的軸向剖視圖；
[0026]圖7為圖6的探棒的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0028]實施例一
[0029]參見圖1?圖3，一種非開挖導(dǎo)向儀的探棒，包括互相連接的電池區(qū)I和電子區(qū)2。
[0030]電池區(qū)I包括中空的第一絕緣管11，設(shè)置在第一絕緣管11外的天線12，以及設(shè)置在第一絕緣管11內(nèi)的電池13。在本實施例中，第一絕緣管11