一種鉆桿鉆孔深度測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆桿鉆孔深度測量裝置。
【背景技術】
[0002]隨著煤礦企業(yè)對井下安全生產(chǎn)的重視程度越來越高，煤礦企業(yè)采用各種各樣的手段來預防和避免礦難發(fā)生，加強安全生產(chǎn)。在引起礦難的各種原因中，瓦斯突出占了相當大的比重，井下空間有限，一旦爆發(fā)瓦斯突出，大量瓦斯不容易及時排放，極易引發(fā)礦難。煤礦企業(yè)預防瓦斯突出的普遍做法是采用預先在煤層打孔檢測的方式來勘測地質環(huán)境，通過管道把煤層孔的瓦斯氣體抽放到地面進行利用。
[0003]目前，多是采用鉆機進行鉆孔，鉆孔時，由鉆機上的動力頭將一根接一根的標準鉆桿向前鉆進以進行鉆孔操作，標準鉆桿首尾對接如圖4所示，各標準鉆桿的中部桿體100處具有較大空腔，金屬橫截面積較小，而相鄰標準鉆桿的對接處200存在接縫，在接縫位置處的金屬橫截面積也越大于標準鉆桿的其他桿體部位。在將一根接一根的首尾對接的標準鉆桿打入煤層或巖層中時，由工人觀察標準鉆桿的對接處的通過次數(shù)，實現(xiàn)對標準鉆桿個數(shù)的計量，計數(shù)個數(shù)乘以標準鉆桿的長度即可得到鉆孔深度，在鉆孔深度達到預定要求后，再將標準鉆桿一根接一根的退出鉆孔，在退出過程中，也由人工觀察標準鉆桿的對接處的通過次數(shù)進行計數(shù)以復核鉆孔深度。
[0004]但由于鉆桿安裝由人工完成并計數(shù)，人工計數(shù)一方面增加了工人的勞動強度，影響工人勞動效率，另一方面，也容易出現(xiàn)因工人疲勞而導致的認為計數(shù)誤差。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供一種鉆桿鉆孔深度測量裝置，以解決現(xiàn)有技術中主要依靠人工計數(shù)導致工人勞動強度大的技術問題。
[0006]本實用新型所提供的鉆桿鉆孔深度測量裝置的技術方案是:鉆桿鉆孔深度測量裝置，包括用于套裝在標準鉆桿上的測量探頭，該測量探頭包括用于產(chǎn)生交變電流的激勵電路，激勵電路包括用于非接觸的套裝在標準鉆桿上的激勵線圈，測量探頭還包括用于在標準鉆桿穿過所述激勵線圈的過程中檢測激勵線圈內(nèi)部信號變化的檢測電路，檢測電路包括用于非接觸的套裝在標準鉆桿上的檢測所述激勵線圈內(nèi)部信號變化的檢測線圈，檢測線圈與激勵線圈相互靠近布置以與所述激勵線圈形成電磁耦合。
[0007]所述的激勵電路包括依次連接的交變激勵源、信號放大單元和所述的激勵線圈。
[0008]所述的交變激勵源為幅值不變的正弦激勵源。
[0009]所述的檢測電路包括依次連接的所述檢測線圈和對檢測線圈輸出的檢測信號進行處理并將檢測信號與設定閾值進行比較且根據(jù)比較結果輸出脈沖信號的信號處理單元，所述測量裝置還包括用于與信號處理單元的輸出端信號連接以對所述脈沖信號進行計數(shù)的檢測主機。
[0010]所述的激勵線圈整體和檢測線圈整體在標準鉆桿長度方向上錯開。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型所提供的測量裝置在使用時，使首尾對接的標準鉆桿連續(xù)性的通過測量探頭，非接觸的套裝在標準鉆桿上的激勵線圈會向標準鉆桿施加感應磁場，該感應磁場會在首尾對接的標準鉆桿內(nèi)部產(chǎn)生禍流，根據(jù)電磁感應定律，禍流產(chǎn)生的磁場會反抗原來激勵線圈自身磁場的變化，等效于激勵線圈自身阻抗的變化，激勵線圈內(nèi)部信號發(fā)生變化，通過與激勵線圈電磁耦合的檢測線圈檢測到激勵線圈內(nèi)部信號變化，因為首尾對接的標準鉆桿在對接處不僅存在接縫，而且接縫處的金屬橫截面積也遠大于標準鉆桿桿體的其他部位，在首尾對接的標準鉆桿連續(xù)性的穿過激勵線圈時，標準鉆桿的對接處所產(chǎn)生的渦流和中部桿體處所產(chǎn)生的渦流對激勵線圈的內(nèi)部信號的影響不同，激勵線圈的內(nèi)部信號變化也不相同，即當標準鉆桿的對接處通過激勵線圈時所造成的影響大于標準鉆桿桿體的其他部位對激勵線圈所造成的影響，與激勵線圈形成電磁耦合的檢測線圈會檢測到激勵線圈內(nèi)部信號變化，進而可通過檢測線圈輸出的檢測信號判斷標準鉆桿的對接處是否通過，可有效降低工人的勞動強度，提高工人的勞動效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型所提供的鉆桿鉆孔深度測量裝置安裝在鉆機上的結構示意圖；
[0013]圖2是圖1中測量裝置的測量探頭的電氣原理框圖；
[0014]圖3是禍流效應原理圖；
[0015]圖4是標準鉆桿連接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2所示，一種鉆桿鉆孔深度測量裝置的實施例，該實施例中的測量裝置包括測量探頭2和檢測主機3，本實施例中的測量探頭在使用時直接固設在鉆機的夾持器I上，測量探頭2在使用時套裝在標準鉆桿4上。測量探頭2包括用于產(chǎn)生交變電流的激勵電路，激勵電路包括依次連接的交變激勵源21、信號放大單元22和激勵線圈23，激勵線圈23用于非接觸的套裝在標準鉆桿4上，本實施例中的交變激勵源21為幅值不變的正弦激勵源。測量探頭還包括用于在標準鉆桿穿過所述激勵線圈的過程中檢測激勵線圈內(nèi)部信號變化的檢測電路，檢測電路包括依次連接的檢測線圈24和信號處理單元25，檢測線圈24用于非接觸的套裝在標準鉆桿4上的檢測所述激勵線圈23內(nèi)部信號變化，且該檢測線圈24與激勵線圈23相互靠近布置以與所述激勵線圈23形成電磁耦合，此處的激勵線圈23整體和檢測線圈24整體在標準鉆桿長度方向上錯開，而信號處理單元25則是對檢測線圈24輸出的檢測信號進行處理并將檢測信號與設定閾值進行比較且根據(jù)比較結果輸出脈沖信號，信號處理單元25對檢測信號進行放大、幅度和相位鑒別處理。檢測主機3與信號處理單元25的輸出端信號連接以對信號處理單元輸出的脈沖信號進行計數(shù)，將計數(shù)個數(shù)乘以標準鉆桿的長度，即可得到鉆孔深度。
[0017]本實施例所提供的測量裝置在使用時，將測量探頭2固設在夾持器3上，測量探頭2非接觸的套裝在標準鉆桿4上，當鉆機上的動力頭將如圖4所示的首尾對接的標準鉆桿4連續(xù)性的打入煤層或巖層6中時，非接觸的套裝在標準鉆桿4上的激勵線圈23會向標準鉆桿4施加感應磁場，如圖3所示，該感應磁場會在首尾對接的標準鉆桿內(nèi)部產(chǎn)生渦流，根據(jù)電磁感應定律，渦流產(chǎn)生的磁場會反抗原來激勵線圈23自身磁場的變化，等效于激勵線圈23自身阻抗的變化，激勵線圈23內(nèi)部信號發(fā)生變化，通過與激勵線圈23電磁耦合的檢測線圈24檢測到激勵線圈內(nèi)部信號變化，因為首尾對接的標準鉆桿4在對接處5不僅存在接縫，而且接縫處的金屬橫截面積也遠大于標準鉆桿桿體的其他部位，在首尾對接的標準鉆桿連續(xù)性的穿過激勵線圈時，標準鉆桿4的對接處5所產(chǎn)生的渦流和中部桿體處所產(chǎn)生的渦流對激勵線圈23的內(nèi)部信號的影響不同，激勵線圈23的內(nèi)