本發(fā)明涉及一種水泥電桿埋深自動(dòng)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

隨著基礎(chǔ)工業(yè)如水泥和鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,超高壓輸電線路如110kV、220kV和500kV輸電線路的普及,水泥桿是架空線路中的重要構(gòu)件,其安全性直接關(guān)系到輸電線路的正常運(yùn)行，按照目前的發(fā)展趨勢(shì),我國的水泥電桿將會(huì)朝著超長度、高強(qiáng)度和裝飾型兩個(gè)方向發(fā)展，傳統(tǒng)中介紹了水泥桿的結(jié)構(gòu),存在鋼筋數(shù)量不足、分布不均、銹蝕等缺陷,受自身?xiàng)l件及野外環(huán)境的影響，需要進(jìn)行對(duì)水泥電桿埋深的孔壁進(jìn)行的實(shí)時(shí)探測(cè)，現(xiàn)有檢測(cè)方法需要通過人工檢測(cè)，檢測(cè)工作強(qiáng)度大，檢測(cè)效率低，且檢測(cè)的質(zhì)量不穩(wěn)定，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種水泥電桿埋深自動(dòng)檢測(cè)裝置，解決現(xiàn)有水泥電桿埋深檢測(cè)工作效率低的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種水泥電桿埋深自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括測(cè)量探頭和PC機(jī)，PC機(jī)與測(cè)量探頭相連，測(cè)量探頭包括管體、透聲窗和凹面鏡，透聲窗設(shè)置在管體上，凹面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)連接在管體內(nèi)，管體上連接有連接頭，連接頭內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷晶體，壓電陶瓷晶體產(chǎn)生并發(fā)送高頻超聲波束沿管體的軸心傳播，并通過凹面鏡垂直反射聚焦后通過透聲窗向孔壁發(fā)射超聲波，壓電陶瓷晶體接收孔壁反射后返回的超聲波后記錄超聲波的振幅和傳播時(shí)間，并將記錄的超聲波的振幅和傳播時(shí)間轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過PC機(jī)生成孔壁的特征圖像。

優(yōu)選的，管體內(nèi)設(shè)有三軸磁力計(jì)，通過三軸磁力計(jì)記錄孔壁各掃描點(diǎn)的磁坐標(biāo)并對(duì)孔壁圖像進(jìn)行定向，能實(shí)現(xiàn)孔壁圖像的定向，便于操作人員觀察讀取。

優(yōu)選的，管體內(nèi)還設(shè)有扶正器和傾斜計(jì)，傾斜計(jì)記錄孔壁各掃描點(diǎn)的傾斜坐標(biāo)并計(jì)算鉆孔的偏移值，扶正器對(duì)所測(cè)得的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行角度校正，能實(shí)現(xiàn)對(duì)裂隙、巖層、斷層的不同結(jié)構(gòu)面進(jìn)行校正，能向PC機(jī)形成反映孔壁特征的二維孔壁展開圖像。

優(yōu)選的，管體內(nèi)設(shè)有加速器，能根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)超聲波束的傳播速度進(jìn)行加速調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，管體上設(shè)有開口，開口由透聲窗封閉，安裝方便，且能實(shí)現(xiàn)密封空間，便于超聲波能準(zhǔn)確的發(fā)射至孔壁。

優(yōu)選的，凹面鏡通過馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在管體上，連接可靠，能實(shí)現(xiàn)凹面鏡的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能保證超聲波束聚焦。

優(yōu)選的，PC機(jī)與測(cè)量探頭通過電纜相連，數(shù)字信號(hào)通過電纜傳輸至PC機(jī)內(nèi)，電纜使用壽命長，便于收卷放卷控制測(cè)量探頭的升降，連接可靠，傳輸安全方便。

優(yōu)選的，電纜上設(shè)有絞車，電纜纏繞在絞車上，絞車上連接有控制器，通過控制器控制絞車對(duì)電纜進(jìn)行收卷帶動(dòng)測(cè)量探頭上升，通過控制器控制絞車對(duì)電纜進(jìn)行放卷帶動(dòng)測(cè)量探頭下降，能適應(yīng)不同深度的泥電桿埋深，實(shí)用性能好，能快速的實(shí)現(xiàn)電纜的收卷和放卷。

優(yōu)選的，絞車上還設(shè)有三腳架，三腳架與絞車可拆卸連接，三腳架上設(shè)有導(dǎo)向輪，電纜通過導(dǎo)向輪實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向上升和下降，能保證測(cè)量探頭上升和下降時(shí)的平穩(wěn)性，保證檢測(cè)的可靠性，防止測(cè)量探頭的損壞，將三角架與絞車可拆卸連接，能適應(yīng)不同的工作場(chǎng)合，使用效果好。

優(yōu)選的，PC機(jī)上連接有數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)器和打印機(jī)，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，便于后續(xù)的管理，打印機(jī)能將孔壁的特征圖像實(shí)現(xiàn)打印，便于操作人員分析及讀取。

綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：1.通過壓電陶瓷晶體產(chǎn)生并發(fā)送的高頻超聲波束，利用凹面鏡對(duì)超聲波束進(jìn)行垂直反射聚焦，然后通過透氣窗向孔壁發(fā)射超聲波，利用超聲波的原理對(duì)孔壁的巖層裂隙進(jìn)行自動(dòng)快速準(zhǔn)確的進(jìn)行測(cè)量，可分辨最小隙寬為0.1mm的裂隙，減少了現(xiàn)有檢測(cè)的工作強(qiáng)度，提高了檢測(cè)的工作效率，提高了電桿裝設(shè)的可靠性，提高了電桿使用的安全性；

2.經(jīng)孔壁反射后的超聲波返回至壓電陶瓷晶體，實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波的振幅和傳播時(shí)間的記錄并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過PC機(jī)生成孔壁的特征圖像，便于操作人員讀取觀察；

3.將凹面鏡與管體設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，有利于超聲波束在凹面鏡上垂直反射，達(dá)到最佳的聚焦效果；

4.PC機(jī)的設(shè)置，不僅能實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)的顯示，還可以實(shí)現(xiàn)特征圖像的保存處理，實(shí)現(xiàn)了信息的自動(dòng)化管理。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明一種水泥電桿埋深自動(dòng)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明測(cè)量探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明超聲波發(fā)射路徑的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2、圖3所示，一種水泥電桿埋深自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括測(cè)量探頭1和PC機(jī)2，PC機(jī)2與測(cè)量探頭1相連，測(cè)量探頭1包括管體11、透聲窗12和凹面鏡13，透聲窗12為低密度樹脂，透聲窗12設(shè)置在管體11上，凹面鏡13轉(zhuǎn)動(dòng)連接在管體11內(nèi)，管體11上連接有連接頭19，連接頭19內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷晶體10，壓電陶瓷晶體10產(chǎn)生并發(fā)送高頻超聲波束沿管體11的軸心傳播，并通過凹面鏡13垂直反射聚焦后通過透聲窗12向孔壁發(fā)射超聲波，壓電陶瓷晶體10接收孔壁反射后返回的超聲波后記錄超聲波的振幅和傳播時(shí)間，并將記錄的超聲波的振幅和傳播時(shí)間轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過PC機(jī)2生成孔壁的特征圖像，測(cè)量探頭的長度為246cm，直徑為40mm，重量7.4kg，最大承受壓力為16000kPa工作溫度為0～70℃，壓電陶瓷晶體的發(fā)射頻率為1.4MHz，壓電陶瓷晶體的發(fā)射的超聲波束寬度為3×3mm。

管體11內(nèi)設(shè)有三軸磁力計(jì)14，三軸磁力計(jì)14的精度為5％，通過三軸磁力計(jì)14記錄孔壁各掃描點(diǎn)的磁坐標(biāo)并對(duì)孔壁圖像進(jìn)行定向，能實(shí)現(xiàn)孔壁圖像的定向，便于操作人員觀察讀取，管體11內(nèi)還設(shè)有扶正器15和傾斜計(jì)16，三軸磁力計(jì)和傾斜計(jì)16測(cè)量范圍鉆孔的直徑為60～300mm，傾斜計(jì)16記錄孔壁各掃描點(diǎn)的傾斜坐標(biāo)并計(jì)算鉆孔的偏移值，扶正器15對(duì)所測(cè)得的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行角度校正，能實(shí)現(xiàn)對(duì)裂隙、巖層、斷層的不同結(jié)構(gòu)面進(jìn)行校正，能向PC機(jī)形成反映孔壁特征的二維孔壁展開圖像，管體11內(nèi)設(shè)有加速器17，能根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)超聲波束的傳播速度進(jìn)行加速調(diào)節(jié)，管體11上設(shè)有開口，開口由透聲窗12封閉，安裝方便，且能實(shí)現(xiàn)密封空間，便于超聲波能準(zhǔn)確的發(fā)射至孔壁，凹面鏡13通過馬達(dá)18轉(zhuǎn)動(dòng)連接在管體11上，連接可靠，能實(shí)現(xiàn)凹面鏡的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，能保證超聲波束聚焦。

PC機(jī)2與測(cè)量探頭1通過電纜3相連，數(shù)字信號(hào)通過電纜3傳輸至PC機(jī)2內(nèi)，電纜使用壽命長，便于收卷放卷控制測(cè)量探頭的升降，連接可靠，傳輸安全方便，電纜3上設(shè)有絞車4，電纜3纏繞在絞車4上，絞車4上連接有控制器41，通過控制器41控制絞車4對(duì)電纜進(jìn)行收卷帶動(dòng)測(cè)量探頭1上升，通過控制器41控制絞車4對(duì)電纜進(jìn)行放卷帶動(dòng)測(cè)量探頭1下降，能適應(yīng)不同深度的泥電桿埋深，實(shí)用性能好，能快速的實(shí)現(xiàn)電纜的收卷和放卷，絞車4上還設(shè)有三腳架5，三腳架5與絞車4可拆卸連接，三腳架5上設(shè)有導(dǎo)向輪51，電纜3通過導(dǎo)向輪51實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向上升和下降，能保證測(cè)量探頭上升和下降時(shí)的平穩(wěn)性，保證檢測(cè)的可靠性，防止測(cè)量探頭的損壞，將三角架與絞車可拆卸連接，能適應(yīng)不同的工作場(chǎng)合，使用效果好。

PC機(jī)2上連接有數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)器6和打印機(jī)7，數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)器6與控制器41相連，數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)器6通過數(shù)據(jù)線與PC機(jī)2相連，PC機(jī)2為筆記本電腦，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，便于后續(xù)的管理，打印機(jī)能將孔壁的特征圖像實(shí)現(xiàn)打印，便于操作人員分析及讀取。

使用時(shí)，將三腳架5放置在電桿埋深處，通過設(shè)定控制器41內(nèi)的電桿埋深的參數(shù)，然后通過控制器41控制絞車4對(duì)電纜3進(jìn)行放卷，實(shí)現(xiàn)測(cè)量探頭1在電桿埋深內(nèi)自動(dòng)下降，壓電陶瓷晶體10產(chǎn)生并發(fā)送高頻超聲波束沿管體11的軸心傳播，并通過凹面鏡13垂直反射聚焦后通過透聲窗12向孔壁發(fā)射超聲波，壓電陶瓷晶體10接收孔壁反射后返回的超聲波，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔壁的巖層裂隙進(jìn)行自動(dòng)快速準(zhǔn)確的進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)孔壁反射后的超聲波返回至壓電陶瓷晶體，實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波的振幅和傳播時(shí)間的記錄并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)電纜3傳輸至PC機(jī)內(nèi)，并生成孔壁的特征圖像，三軸磁力計(jì)14記錄孔壁各掃描點(diǎn)的磁坐標(biāo)并對(duì)孔壁圖像進(jìn)行定向；傾斜計(jì)16則記錄孔壁各掃描點(diǎn)的傾斜坐標(biāo)并計(jì)算鉆孔的偏移值，扶正器15對(duì)所測(cè)得的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行角度校正，最終形成反映孔壁特征的二維孔壁展開圖像，特征圖像通過數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)器存儲(chǔ)或打印機(jī)打印存儲(chǔ)。

除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求所定義的范圍。