本發(fā)明涉及礦用測(cè)量領(lǐng)域，具體地指一種礦用深孔激光測(cè)量?jī)x。

技術(shù)背景

爆破炮孔成孔質(zhì)量的檢測(cè)是礦山爆破前的一道重要工序，隨著爆破施工現(xiàn)場(chǎng)混裝炸藥技術(shù)在露天深孔爆破中的推廣應(yīng)用，爆破規(guī)模也越來(lái)越大，大型露天礦山單次爆破炮孔從幾十個(gè)到幾百個(gè)不等，每年都有數(shù)萬(wàn)個(gè)炮孔需要測(cè)量，很多礦山仍然采用人工皮尺測(cè)量方法，導(dǎo)致測(cè)量效率低下，特別是炮孔裝藥后的余高也是需要測(cè)量的，人工皮尺測(cè)量根本無(wú)法滿足爆破施工的要求。

由于礦山地形復(fù)雜，爆破炮孔及周圍情況千變?nèi)f化，現(xiàn)有的測(cè)量技術(shù)無(wú)法直接在礦山得到應(yīng)用，而數(shù)字化爆破施工是我國(guó)礦山爆破行業(yè)的重要課題，傳統(tǒng)的炮孔測(cè)量方式嚴(yán)重制約數(shù)字化爆破的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種便捷、快速、準(zhǔn)確的礦用深孔激光測(cè)量?jī)x。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的礦用深孔激光測(cè)量?jī)x，其特征在于：包括測(cè)量?jī)x、托盤、水平儀和傘形安裝支架，所述測(cè)量?jī)x通過(guò)橡膠套固定在托盤內(nèi)，所述測(cè)量?jī)x用于測(cè)量爆破孔參數(shù)，所述水平儀設(shè)置有兩個(gè)，鑲嵌在托盤表面，兩個(gè)水平儀中心線相互垂直；所述傘形安裝支架包括內(nèi)套管和外套管，所述內(nèi)套管一端與托盤底部通過(guò)法蘭連接，另一端伸入外套管內(nèi)，與外套管套接，所述內(nèi)套管與外套管之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)內(nèi)外套管相對(duì)位置的套管調(diào)節(jié)部件；所述外套管外側(cè)設(shè)置有多個(gè)支撐架，所述支撐架與外套管之間由上部丁字連桿和下部一字連桿連接，所述丁字連桿中部還通過(guò)連接臂與內(nèi)套管連接，其中，丁字連桿和一字連桿兩端連接處均為鉸接，連接臂兩端連接處也為鉸接。

進(jìn)一步地，所述托盤直徑大于傘形安裝支架伸展開后的最大直徑。當(dāng)測(cè)量爆破炮孔，因操作不當(dāng)導(dǎo)致測(cè)量?jī)x滑入孔內(nèi)時(shí)，托盤可以擋在爆破炮孔上面，從而防止測(cè)量?jī)x墜入爆破炮孔。

更進(jìn)一步地，所述套管調(diào)節(jié)部件包括設(shè)置在外套管上的腰型孔和設(shè)置在內(nèi)套管上的定位閥，所述定位閥穿過(guò)腰型孔伸到外套管外。操作人員可以方便的調(diào)節(jié)傘型安裝支架的支撐半徑，實(shí)現(xiàn)在炮孔內(nèi)的定位。

再進(jìn)一步地，所述套管調(diào)節(jié)部件設(shè)置有兩個(gè)，在套管周向上呈180°相對(duì)布置。避免單方面受力不平衡，保持內(nèi)外套管垂直地心。

再進(jìn)一步地，所述支撐架設(shè)置有4個(gè)，均布在外套管四周。當(dāng)炮孔內(nèi)壁不平滑時(shí)，測(cè)量?jī)x難以保持垂直地心，設(shè)置4個(gè)支撐架可以有效克服測(cè)量?jī)x不垂直地心的問(wèn)題，同時(shí)不至于測(cè)量?jī)x重量太大。

再進(jìn)一步地，所述內(nèi)套管上設(shè)置有用于連接連接臂的內(nèi)套管支耳，所述外套管上設(shè)置有用于連接丁字連桿和一字連桿的外套管支耳，所述支撐架上設(shè)置有用于連接丁字連桿和一字連桿的支撐架支耳。不同部位的支耳結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)與連桿的鏈接，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械傳動(dòng)的效果，避免了復(fù)雜的機(jī)械連接。

再進(jìn)一步地，所述測(cè)量?jī)x包括控制芯片、電池、顯示屏、操作裝置、激光測(cè)距傳感器、激光發(fā)射器和激光接收器，所述電池、顯示屏、操作裝置和激光測(cè)距傳感器均與控制芯片連接，所述激光測(cè)距傳感器與激光發(fā)射器和激光接收器連接。以控制芯片為核心，簡(jiǎn)化了連接電路，并保證了測(cè)量功能的實(shí)現(xiàn)。

再進(jìn)一步地，所述測(cè)量?jī)x還包括傾角傳感器和電子羅盤傳感器，所述傾角傳感器和電子羅盤傳感器均與控制芯片連接。在傳統(tǒng)激光測(cè)量?jī)x的基礎(chǔ)上，加裝傾角傳感器和電子羅盤傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山炮孔的各參數(shù)的測(cè)量，并都與控制芯片連接，簡(jiǎn)化連接電路。

優(yōu)選地，所述控制芯片的型號(hào)為PIC32MX775F512HT-80I/PT；所述傾角傳感器型號(hào)為SSA00XXH2-V005TG；所述電子羅盤傳感器型號(hào)為L(zhǎng)P3300。以上芯片和傳感器的組合可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x性能上的兼容性和最優(yōu)化。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

針對(duì)礦山爆破炮特征，設(shè)計(jì)了外部機(jī)械結(jié)構(gòu)，可便捷、準(zhǔn)確的固定在直徑不同的炮孔內(nèi)，并保證測(cè)量?jī)x的信號(hào)發(fā)射器所發(fā)射的信號(hào)與炮孔軸心線重合，從而確保精確測(cè)量炮孔的深度，特別是測(cè)量孔徑相同的爆區(qū)，一次調(diào)整套管定位閥，就可以實(shí)現(xiàn)多次、快速測(cè)量，大大提高了測(cè)量炮孔深度的效率。

同時(shí)，在目前測(cè)量?jī)x的基礎(chǔ)上加裝了傾角傳感器和電子羅盤傳感器，可以方便快捷的測(cè)取爆破炮孔的傾角和方位角。

在爆破炮孔內(nèi)使用激光測(cè)量?jī)x有較好的聚光性，激光由激光發(fā)射器射出，通過(guò)鏡片組后進(jìn)入激光接收器，有較高的測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算精度及數(shù)據(jù)采集信號(hào)量，從而使得測(cè)量?jī)x的測(cè)量精確度較高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明礦用深孔激光測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的A-A剖視圖。

圖4為本發(fā)明中的定位閥結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明的測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1-水平儀、2-測(cè)量?jī)x、3-橡膠套、4-丁字連桿、5-定位閥、6-外套管、6.1-外套管支耳、7-一字連桿、8-腰型孔、9-傘形支撐桿、9.1-支撐架支耳、10-連接臂、11-內(nèi)套管、11.1-內(nèi)套管支耳、12-連接法蘭、13-托盤。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

如圖所示的礦用深孔激光測(cè)量?jī)x，包括測(cè)量?jī)x2、托盤13、水平儀1和傘形安裝支架和，測(cè)量?jī)x2通過(guò)橡膠套3固定在托盤13內(nèi)，測(cè)量?jī)x2用于測(cè)量爆破孔參數(shù)，水平儀1設(shè)置有兩個(gè)，鑲嵌在托盤13表面，兩個(gè)水平儀1中心線相互垂直；所述傘形安裝支架包括內(nèi)套管11和外套管6，內(nèi)套管11一端與托盤13底部通過(guò)法蘭12連接，另一端伸入外套管6內(nèi)，與外套管6套接，所述內(nèi)套管11與外套管6之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)內(nèi)外套管相對(duì)位置的套管調(diào)節(jié)部件，套管調(diào)節(jié)部件包括設(shè)置在外套管6上的腰型孔8和設(shè)置在內(nèi)套管11上的定位閥5，定位閥5穿過(guò)腰型孔8伸到外套管6外，套管調(diào)節(jié)部件設(shè)置有兩個(gè)，在套管周向上呈180°相對(duì)布置。外套管6外側(cè)設(shè)置有多個(gè)支撐架9，支撐架9與外套管6之間由上部丁字連桿4和下部一字連桿7連接，丁字連桿4中部還通過(guò)連接臂10與內(nèi)套管11連接，其中，丁字連桿4和一字連桿7兩端連接處均為鉸接，連接臂10兩端連接處也為鉸接。

支撐架9一般設(shè)置4個(gè)，等距連接在外套管6周圍，且與外套管6軸線平行。當(dāng)炮孔內(nèi)壁不平滑時(shí)，測(cè)量?jī)x難以保持垂直地心，設(shè)置4個(gè)支撐架可以有效克服測(cè)量?jī)x不垂直地心的問(wèn)題，同時(shí)不至于測(cè)量?jī)x重量太大。為防止測(cè)量?jī)x掉入孔用深孔中，托盤13直徑大于傘形安裝支架伸展開后的最大直徑。當(dāng)測(cè)量爆破炮孔，因操作不當(dāng)導(dǎo)致測(cè)量?jī)x滑入孔內(nèi)時(shí)，托盤13可以擋在爆破炮孔上面，從而防止測(cè)量?jī)x墜入爆破炮孔。

為方便整個(gè)結(jié)構(gòu)的連接，內(nèi)套管11上設(shè)置有用于連接連接臂10的內(nèi)套管支耳11.1，外套管6上設(shè)置有用于連接丁字連桿4和一字連桿7的外套管支耳6.1，支撐架9上設(shè)置有用于連接丁字連桿4和一字連桿7的支撐架支耳9.1。

其中，測(cè)量?jī)x2包括控制芯片、電池、顯示屏、操作裝置、傾角傳感器、電子羅盤傳感器、激光測(cè)距傳感器、鏡片組、激光發(fā)射器和激光接收器，電池、顯示屏、操作裝置、傾角傳感器、電子羅盤傳感器和激光測(cè)距傳感器均與控制芯片連接；激光發(fā)射器和激光接收器均與激光測(cè)距傳感器和鏡片組連接；鏡片組接收激光發(fā)射器發(fā)射出的激光后，發(fā)射光束到被測(cè)物體，然后再接收從被測(cè)物體返回的激光，并將激光發(fā)射到激光接收器。

控制芯片用于處理接收到的數(shù)據(jù)和發(fā)出控制指令，當(dāng)接收到測(cè)量距離的命令時(shí)，控制芯片啟動(dòng)激光測(cè)距傳感器，進(jìn)行距離測(cè)量，當(dāng)接收到測(cè)量?jī)A角命令時(shí)，控制芯片啟動(dòng)傾角傳感器測(cè)量?jī)A角，當(dāng)接收到測(cè)量方位角命令時(shí)，控制芯片啟動(dòng)電子羅盤傳感器測(cè)量方位角，并將各測(cè)量數(shù)據(jù)反饋于顯示屏；

電池用于為整個(gè)測(cè)量?jī)x供電；

操作裝置用于人機(jī)交互，設(shè)置開關(guān)機(jī)鍵、距離鍵、傾角鍵和方位角鍵，開關(guān)機(jī)鍵為同一個(gè)按鍵，按下不同的功能鍵，可以測(cè)量不同的數(shù)據(jù)；

傾角傳感器和電子羅盤傳感器可以方便快捷的測(cè)取爆破炮孔的傾角和方位角，用于計(jì)算爆破孔的裝藥量，優(yōu)化爆破效果的。在傳統(tǒng)激光測(cè)量?jī)x的基礎(chǔ)上，加裝傾角傳感器和電子羅盤傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山炮孔的各參數(shù)的測(cè)量，并都與控制芯片連接，簡(jiǎn)化連接電路。

顯示屏用于顯示電量和實(shí)施不同命令后測(cè)取的相應(yīng)數(shù)據(jù)。

具體測(cè)量過(guò)程中，為了使芯片和傳感器的組合可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x性能上的兼容性和最優(yōu)化?？刂菩酒男吞?hào)一般為PIC32MX775F512HT-80I/PT；傾角傳感器型號(hào)為SSA00XXH2-V005TG；電子羅盤傳感器型號(hào)為L(zhǎng)P3300。

測(cè)量?jī)x2還設(shè)置有外殼，其中外殼形狀為長(zhǎng)方體和圓柱體的組合，液晶顯示屏和按鍵在殼體頂部，激光發(fā)射器和激光接收器在殼體底部。橡膠套3的內(nèi)部形狀，依據(jù)測(cè)量?jī)x2的外部形狀而設(shè)定。

控制芯片通過(guò)控制激光測(cè)距傳感器，從而控制激光發(fā)射器發(fā)射激光，發(fā)射出的激光傳播至爆破炮孔孔底后，爆破孔炮孔底反射回反射激光，激光接收器接收到反射激光后，激光測(cè)距傳感器通過(guò)既定的激光傳播速度和測(cè)得的傳播時(shí)間可計(jì)算出爆破炮孔的深度。

使用時(shí)，將本發(fā)明下放至炮孔孔口，松開套管調(diào)節(jié)部件的定位閥5，外套管6靠自身重力沿內(nèi)套管11下滑，同時(shí)支撐架9在丁字連桿4和一字連桿7的作用力下張開，當(dāng)支撐架9貼緊炮孔內(nèi)壁后，擰緊定位閥5，可將本設(shè)備固定在炮孔空口位置；操作測(cè)量?jī)x2的操作裝置按鈕即可在測(cè)量?jī)x的顯示屏上讀取測(cè)量孔深、傾角和方位角數(shù)據(jù)；把定位閥5松開，向下推托盤13，可將支撐架9與炮孔內(nèi)壁脫離，從而將本裝置從炮孔內(nèi)取出。

本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)點(diǎn)在于：針對(duì)礦山爆破炮特征，設(shè)計(jì)了外部機(jī)械結(jié)構(gòu)，可便捷、準(zhǔn)確的固定在直徑不同的炮孔內(nèi)，并保證測(cè)量?jī)x的信號(hào)發(fā)射器所發(fā)射的信號(hào)與炮孔軸心線重合，從而確保精確測(cè)量炮孔的深度，特別是測(cè)量孔徑相同的爆區(qū)，一次調(diào)整套管定位閥，就可以實(shí)現(xiàn)多次、快速測(cè)量，大大提高了測(cè)量炮孔深度的效率。

同時(shí)，在目前測(cè)量?jī)x的基礎(chǔ)上加裝了傾角傳感器和電子羅盤傳感器，可以方便快捷的測(cè)取爆破炮孔的傾角和方位角。在爆破炮孔內(nèi)使用激光測(cè)量?jī)x有較好的聚光性，激光由激光發(fā)射器射出，通過(guò)鏡片組后進(jìn)入激光接收器，有較高的測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算精度及數(shù)據(jù)采集信號(hào)量，從而使得測(cè)量?jī)x的測(cè)量精確度較高。

以上所述，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，凡在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所做的修改或變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。