本實用新型屬于一種風(fēng)鉆孔聲波測試裝置。

背景技術(shù)：

在水利、水電、建筑、交通等行業(yè)的工程建設(shè)中，需對勘探平洞、施工支洞、地下洞室群等的圍巖質(zhì)量進行風(fēng)鉆孔聲波測試，以了解洞室群圍巖的完整性，確定開挖過程中洞壁的松弛影響厚度，評價固結(jié)灌漿處理效果等。

在風(fēng)鉆孔聲波測試過程中，需要將聲波探頭伸入風(fēng)鉆孔內(nèi)，常用水作耦合劑，要求測試自孔口至孔底全孔段的孔壁巖體波速。

常規(guī)單發(fā)雙收聲波探頭結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括在探管10上，自上而下依次布置的第五換能器5、第六換能器6、和第七換能器7，其中第五換能器5為發(fā)射型換能器，第六、第七換能器為接收型換能器?，F(xiàn)有的測試過程中，風(fēng)鉆孔8直徑一般為40mm，要求每間隔200mm對風(fēng)鉆孔8進行一次測試，因此第六、第七換能器之間的間距為200mm。

測量方式根據(jù)孔深位置的不同分為兩種：

（1）當測試裝置伸入的孔深大于600mm時，如圖1所示，探頭正常下放，即第五換能器5位于上部，第六、第七換能器依次位于下部。整個系統(tǒng)最大總直徑保持為探頭直徑大小，即28mm，探頭和電纜到孔壁的間隙有12mm左右。

（2）當測試裝置伸入的孔深小于600mm時，如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的做法是，需要將探管10從風(fēng)鉆孔中取出，然后倒置過來再重新放入風(fēng)鉆孔8中，此時電纜14和探管10需捆在一起。由于探管10直徑28mm，單根電纜直徑為3.5～5mm；共有三根電纜，整個探頭系統(tǒng)總直徑增大達36.5mm，探管10和電纜到孔壁的間隙僅有3.5mm左右。之所以要倒置，是因為探管本身具有一定的長度，發(fā)射換能器位于探管連接電纜的頂部一端，接收換能器位于探管底端，當進行較小的孔深測量時，如果不倒置，則會出現(xiàn)無法測量的情況。

現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)和方法所產(chǎn)生的缺陷有：當從第（1）種工況切換到第（2）中工況時，需取出探頭和捆綁電纜，耗時相對較長，測試步驟繁瑣。捆綁電纜的探頭因系統(tǒng)有效總直徑增大，電纜易被孔壁巖體磨破而漏電；當測量成百上千個風(fēng)鉆孔時，電纜需反復(fù)對折，極易造成電纜折斷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型旨在提供一種測試操作簡便、可有效保護電纜的風(fēng)鉆孔聲波測試裝置。

本實用新型解決問題的技術(shù)方案是：一種風(fēng)鉆孔聲波測試裝置，包括探管,在探管上，自上而下依次布置有第一換能器、第二換能器、第三換能器和第四換能器；

所述第一換能器和第四換能器均為收發(fā)兼用型換能器；第二換能器和第三換能器均為接收型換能器；

所述第一、第二、第三、第四換能器均與終端設(shè)備通過電纜電連接。

上述方案中，收發(fā)兼用型換能器是現(xiàn)有技術(shù)中已有的元器件，通過增加換能器的數(shù)量以及改變換能器的功能，使得在測試過程中探管不倒置也能測得孔深600mm以內(nèi)孔段的數(shù)據(jù)。

進一步的，所述第一換能器和第二換能器之間的間距為200mm；第三換能器和第四換能器之間的間距為200mm。

所述第二換能器和第三換能器之間的間距為100～200mm。

按照國家標準的操作測試程序，需測試每間隔200mm孔段的數(shù)據(jù)，因此換能器之間的間距為固定值。

優(yōu)選的，所述第二換能器和第三換能器之間設(shè)有伸縮節(jié)。伸縮節(jié)用于根據(jù)實際需要調(diào)整第二換能器和第三換能器之間的間距。

進一步的，所述終端設(shè)備上設(shè)有可供電纜插拔的第一接收端口、第二接收端口以及發(fā)射端口；

從風(fēng)鉆孔孔口往孔底順序測量方式，測試過程包括如下步驟：

（a）進行孔深小于600mm段測量時，探管呈正常下放狀態(tài)，第一換能器位于上部，第四換能器位于下部；此時第四換能器通過電纜與發(fā)射端口連接，第一換能器通過電纜與第二接收端口連接，第二換能器通過電纜與第一接收端口連接，第三換能器空置；

（b）進行孔深大于或等于600mm段測量時，探管仍是維持正常下放狀態(tài)，此時第一換能器通過電纜與發(fā)射端口連接，第三換能器通過電纜與第一接收端口連接，第四換能器通過電纜與第二接收端口連接，第二換能器空置；

從風(fēng)鉆孔（8）孔底往孔口順序測量方式時，測試步驟與上述步驟相反，即先進行步驟（b），再進行步驟（a）。

本實用新型的顯著效果是：

1.克服了原探頭的不足，無需倒置探管，測試時耗時明顯縮短（測試2m左右孔深的風(fēng)鉆孔，可節(jié)約時間近50%）。

2.由于無需倒置探管，不需捆綁電纜，探頭系統(tǒng)有效直徑?jīng)]有增大，電纜既不易磨破，也不會折斷。

實踐證明，按照該新方案設(shè)計制造的測試裝置具有安裝方便、使用靈活、適用性好、效率高、經(jīng)濟耐用等特點，其操作簡單，適宜推廣。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)進行孔深大于或等于600mm段測量時的示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)進行孔深小于600mm段測量時的示意圖。

圖3為本實用新型測試裝置測量狀態(tài)圖。

圖4為終端設(shè)備示意圖。

圖中：1-第一換能器，2-第二換能器，3-第三換能器，4-第四換能器，5-第五換能器，6-第六換能器，7-第七換能器，8-風(fēng)鉆孔，9-終端設(shè)備，10-探管，11-第一接收端口，12-第二接收端口，13-發(fā)射端口,14-電纜。

具體實施方式

如圖3～4所示，一種風(fēng)鉆孔聲波測試裝置，包括探管10,在探管10上，自上而下依次布置有第一換能器1、第二換能器2、第三換能器3和第四換能器4。

所述第一換能器1和第四換能器4均為收發(fā)兼用型換能器。

第二換能器2和第三換能器3均為接收型換能器。

第一換能器1和第二換能器2之間的間距為200mm。

第三換能器3和第四換能器4之間的間距為200mm。

第二換能器2和第三換能器3之間的間距為100～200mm。第二換能器2和第三換能器3之間設(shè)有用以調(diào)整間距的伸縮節(jié)。

所述第一、第二、第三、第四換能器均與終端設(shè)備9通過電纜14電連接。

所述終端設(shè)備9上設(shè)有可供電纜14插拔的第一接收端口11、第二接收端口12以及發(fā)射端口13。

從風(fēng)鉆孔8孔口往孔底順序測量方式，測試過程包括如下步驟：

（a）進行孔深小于600mm段測量時，探管10呈正常下放狀態(tài)，第一換能器1位于上部，第四換能器4位于下部。此時第四換能器4通過電纜與發(fā)射端口13連接，第一換能器1通過電纜與第二接收端口12連接，第二換能器2通過電纜與第一接收端口11連接，第三換能器3空置。

（b）進行孔深大于或等于600mm段測量時，探管10仍是維持正常下放狀態(tài)，此時第一換能器1通過電纜與發(fā)射端口13連接，第三換能器3通過電纜與第一接收端口11連接，第四換能器4通過電纜與第二接收端口12連接，第二換能器2空置；

從風(fēng)鉆孔（8）孔底往孔口順序測量方式時，測試步驟與上述步驟相反，即先進行步驟（b），再進行步驟（a）。

采用上述方案進行測試，整個探頭系統(tǒng)最大總直徑恒保持為原探頭直徑大小，探頭和電纜到孔壁的間隙維持在12mm左右。