一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，屬于煤礦設(shè)備檢測的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)問題一直廣泛受到各界的關(guān)注，近年來由于瓦斯爆炸引發(fā)的礦難事故占比很大。當(dāng)大量瓦斯不及時排除，達到一定濃度時極易引發(fā)重大安全事故。因此，在采礦前對瓦斯的抽采就顯得尤為重要，目前在煤礦中主要是通過下鉆打孔的方式預(yù)埋抽放管進行實施。因此，及時準(zhǔn)確掌握鉆孔的深度，保證瓦斯及時排除成為安全生產(chǎn)的重中之重?，F(xiàn)有技術(shù)中鉆孔深度主要通過測量鉆柱長度來獲得，主要采用的方法為:通過人工計桿數(shù)的方式，這種方式經(jīng)常會因為人為的因素造成漏計或誤計的問題；目前也制造出直接測量的儀器，但是普遍上存在安裝復(fù)雜、計量不準(zhǔn)和誤差大等問題。設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝過程繁瑣，不便于組裝和拆卸，而且需要針對不同鉆機或鉆桿配置專門的傳感器，導(dǎo)致測量設(shè)備通用性差，增加生產(chǎn)作業(yè)的成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，解決了現(xiàn)有鉆孔深度檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通用性差的問題。
[0004]本實用新型是通過如下方式予以實現(xiàn)的:
[0005]—種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，該裝置由測量主機和用于發(fā)送彈性波和接收反射彈性波的探頭組成;該測量主機包括:數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器連接有彈性波換能單元，由彈性波換能單元將電能轉(zhuǎn)成機械能發(fā)送給彈性波驅(qū)動器，彈性波驅(qū)動器連接所述探頭，數(shù)據(jù)處理器還包括數(shù)據(jù)輸出接口；探頭用于安裝至鉆機的鉆桿尾端。
[0006]進一步的，所述的數(shù)據(jù)輸出接口連接人機交互設(shè)備。
[0007]進一步的，所述的數(shù)據(jù)輸出接口還連接用于通過無線網(wǎng)絡(luò)向外部傳輸數(shù)據(jù)的無線收發(fā)器；
[0008]進一步的，所述的數(shù)據(jù)處理器還連接有存儲單元。
[0009]進一步的，所述彈性波驅(qū)動器包括一個彈性波編解碼單元。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]本實用新型提出了一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，該裝置由測量主機和發(fā)送彈性波和接受反射彈性波的探頭組成;該測量主機中包括:數(shù)據(jù)處理器、彈性波驅(qū)動器，數(shù)據(jù)處理器上還包括數(shù)據(jù)輸出接口。探頭安裝在鉆機鉆桿的尾端，當(dāng)鉆機開始工作后，通過數(shù)據(jù)處理器控制彈性波發(fā)生端驅(qū)動探頭發(fā)射彈性波，使彈性波沿鉆桿內(nèi)部發(fā)送至鉆頭后，大部分彈性波會反射回來，探頭將接收回來的反射波傳輸至測量主機中的數(shù)據(jù)處理器，通過比較探頭發(fā)射信號與接收信號的時間差，進而計算得出鉆孔深度。本實用新型所設(shè)計的鉆孔深度檢測裝置中，在保證測量精度的基礎(chǔ)上，大大簡化裝置的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，并且容易安裝，僅需要將探頭安置在鉆桿尾端即可;而且本實用新型具有較強的通用性，具有很強的實用價值。
[0012]本實用新型中的測量主機中設(shè)有無線收發(fā)器，操作人員可以通過便攜式的無線數(shù)據(jù)采集器，利用無線網(wǎng)絡(luò)信號通過無線收發(fā)器獲取處理器中的數(shù)據(jù)，并帶到地面上進行分析。因此，更便于操作人員進行數(shù)據(jù)分析，提高工作效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例的鉆孔深度檢測裝置示意圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例的主機結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0016]如圖1所示，一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，本實施例中的檢測裝置由用于發(fā)送彈性波和接收反射彈性波的探頭2和測量主機5組成;該測量主機中包括:所述數(shù)據(jù)處理器連接有彈性波換能單元，由彈性波換能單元將電能轉(zhuǎn)成機械能發(fā)送給彈性波驅(qū)動器，彈性波驅(qū)動器連接所述探頭;數(shù)據(jù)處理器還包括數(shù)據(jù)輸出接口；探頭經(jīng)電纜6安裝在鉆機I上鉆桿3的尾;數(shù)據(jù)處理器還連接有存儲單元。
[0017]本實施例中的測量主機中的數(shù)據(jù)輸出接口連接人機交互設(shè)備和通過無線網(wǎng)絡(luò)向外部傳輸數(shù)據(jù)的無線收發(fā)器;所述的彈性波驅(qū)動器包括一個彈性波編解碼單元。本實施例中探頭采用低電阻率材料，與鉆機上的鉆桿通過螺紋連接在一起。
[0018]本實施例中彈性波換能單元用于將電能轉(zhuǎn)換成機械能。
[0019]通過上述設(shè)計的鉆孔深度檢測裝置的實施例，利用該實施例的測量方法如下:
[0020]鉆機在工作前，鉆桿3的安裝在鉆頭4后方，探頭2套在鉆桿3的后方。當(dāng)鉆機開始工作時，鉆機通過拉伸各段鉆桿將鉆頭送入鉆孔中，每一根鉆桿彼此可靠緊密連接。當(dāng)鉆頭達到一定深度，需要對其進入鉆孔的深度進行測量時，通過操作測量主機中數(shù)據(jù)處理器經(jīng)彈性波換能單元控制彈性波驅(qū)動器驅(qū)動探頭的發(fā)射彈性波信號，彈性波信號經(jīng)過鉆桿到達鉆頭后，會有大部分的彈性波反射回來;此時，探頭的接受反射回來的彈性波，并將反射回來的彈性波由探頭接受，然后通過電纜發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器。數(shù)據(jù)處理器計算發(fā)射電磁性波和接受帶彈性波的時間差，通過得到的時間差即可計算出來從探頭到鉆頭的整個長度，即為鉆孔的深度。測量主機將鉆孔的深度保存在內(nèi)部的存儲單元中，同時鉆孔深度通過人機交互設(shè)備顯示出來。
[0021]在鉆頭進入鉆孔不同的深度時，測量主機可以多次發(fā)射彈性波信號測量不同的鉆孔深度。
[0022]本實施例中測量主機中設(shè)有無線收發(fā)單元，在結(jié)束對鉆孔深度的檢測后，測量人員不僅可以通過測量主機上的人機交互界面觀測到數(shù)據(jù)，還可以利用無線數(shù)據(jù)采集器，通過測量主機上中的無線收發(fā)器，將主機內(nèi)部存儲單元中的數(shù)據(jù)讀取出來，并帶到地面進行仔細分析。
[0023]本實施例中，選取的數(shù)據(jù)輸出接口連接有人機交互設(shè)備和無線收發(fā)器，其中，設(shè)置無線收發(fā)器主要是為了便于操作人員提取數(shù)據(jù)，帶到地面進行分析;作為其他實施方式，本實用新型同樣可以連接其他形式的人機交互設(shè)備。
【主權(quán)項】
1.一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，其特征在于，該裝置由測量主機和用于發(fā)送彈性波和接收反射彈性波的探頭組成;該測量主機包括:數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器連接有彈性波換能單元，由彈性波換能單元將電能轉(zhuǎn)成機械能發(fā)送給彈性波驅(qū)動器，彈性波驅(qū)動器連接所述探頭，數(shù)據(jù)處理器還包括數(shù)據(jù)輸出接口；探頭用于安裝至鉆機的鉆桿尾端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)輸出接口連接人機交互設(shè)備。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)輸出接口還連接用于通過無線網(wǎng)絡(luò)向外部傳輸數(shù)據(jù)的無線收發(fā)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)處理器還連接有存儲單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，其特征在于，所述彈性波驅(qū)動器包括一個彈性波編解碼單元。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于彈性波的鉆孔深度檢測裝置，該裝置由測量主機和用于發(fā)送彈性波和接受反射彈性波的探頭組成；該測量主機包括：數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器連接有彈性波換能單元，由彈性波換能單元將電能轉(zhuǎn)成機械能發(fā)送給彈性波驅(qū)動器，彈性波驅(qū)動器連接所述探頭，數(shù)據(jù)處理器還包括數(shù)據(jù)輸出接口；探頭用于安裝至鉆機的鉆桿尾端。本實用新型通過比較探頭發(fā)射信號與接收信號的時間差，進而計算得出鉆孔深度。該裝置在保證測量精度的基礎(chǔ)上，大大簡化裝置的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，而且具有較強的通用性。
【IPC分類】E21B47/04
【公開號】CN205314987
【申請?zhí)枴緾N201521137954
【發(fā)明人】王志東, 張勝峰, 賀衛(wèi)星, 閆明利, 陳軍
【申請人】鄭州光力科技股份有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月31日