數(shù)字化鉆孔ct對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字化鉆孔CT對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)，包括，采集主機(jī)、采集器、聲波發(fā)射探頭、聲波接收探頭串、探測(cè)連接線纜和三通電纜，采集主機(jī)與采集器通過(guò)有線或無(wú)線方式連接，采集器依次通過(guò)三通電纜和探測(cè)連接線纜分別連接聲波發(fā)射探頭、聲波接收探頭串。本實(shí)用新型直接將12V直流電通過(guò)電纜傳輸?shù)桨l(fā)射探頭，減小發(fā)射高壓電脈沖能量在遠(yuǎn)距離傳輸途中的能量損耗，避免接收振子產(chǎn)生的模擬電信號(hào)通過(guò)電纜長(zhǎng)距離回傳過(guò)程中模擬信號(hào)衰減或失真，本裝置在巖土測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
【專利說(shuō)明】
數(shù)字化鉆孔CT對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及巖土測(cè)試裝置，特別是一種數(shù)字化鉆孔CT對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工程上所用的數(shù)字化鉆孔CT對(duì)穿聲波儀是采用儀器發(fā)射一個(gè)電壓脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)同芯電纜將發(fā)射高壓電脈沖傳到發(fā)射振子，發(fā)射振子振動(dòng)，沿介質(zhì)傳波振動(dòng)波至接收振子，接收振子將接收到的震動(dòng)產(chǎn)生模擬電信號(hào)，模擬電信號(hào)經(jīng)同芯電纜傳輸?shù)讲杉鳈C(jī)，主機(jī)將接收到的模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)整理，濾波、存儲(chǔ)等，待后續(xù)資料解譯分析處理使用。
[0003]發(fā)射高壓電脈沖能量的發(fā)射電壓在100?1000V，發(fā)射寬度:1?500ys，通過(guò)長(zhǎng)距離同芯電纜傳輸，由電纜電阻較高，損耗了部分能量、至使引起發(fā)射振子能量減弱，并且發(fā)射能量不能無(wú)限加大。接收振子接收到震動(dòng)信號(hào)，由于振動(dòng)能量較弱，電纜對(duì)能量的損失及水壓對(duì)振子振動(dòng)的束縛，引起周圍介質(zhì)振動(dòng)較小，再引起接收振子振動(dòng)產(chǎn)生的電信號(hào)微弱，微弱的電信號(hào)再經(jīng)長(zhǎng)距離電纜傳輸?shù)街鳈C(jī)，導(dǎo)致信號(hào)衰減或失真甚至接收不到有用信號(hào)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有巖土測(cè)試裝置的不足，本實(shí)用新型提供一種數(shù)字鉆孔CT對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:數(shù)字化鉆孔CT對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)，包括，采集主機(jī)、采集器、聲波發(fā)射探頭、兩根探測(cè)連接線纜、聲波接收探頭串和三通電纜，所述的采集主機(jī)與采集器通過(guò)有線或無(wú)線方式連接，采集器依次通過(guò)三通電纜和探測(cè)連接線纜分別連接聲波發(fā)射探頭、聲波接收探頭串；
[0006]所述的采集器包括，通信模塊，電池模塊、充電電源接頭、母制電纜接頭和網(wǎng)線接口，所述的通信模塊分別連接電池模塊、網(wǎng)線接口和母制電纜接頭，充電電源接頭連接母制電纜接頭，電池模塊連接充電電源接頭，電池模塊內(nèi)設(shè)有可充電電池；
[0007]所述的三通電纜包括，連接線纜、兩個(gè)母制防水接頭、一個(gè)公制防水接頭，連接線纜內(nèi)設(shè)有兩組、每組兩根銅芯電源線和兩組、每組兩根銅芯或光纖信號(hào)傳輸線;公制防水接頭連接采集器的母制電纜接頭；
[0008]所述的探測(cè)連接線纜內(nèi)設(shè)有二根銅芯電源線、二根銅芯或光纖信號(hào)傳輸線和一根Φ 2mm的軟鋼繩;探測(cè)連接線纜的一端設(shè)有公制防水接頭、另一端設(shè)有母制防水接頭，公制防水接頭連接三通電纜的母制防水接頭；
[0009]所述的聲波發(fā)射探頭為圓柱形，包括有，高壓電脈沖信號(hào)指令發(fā)射模塊、發(fā)射壓電陶瓷振子模塊和端頭保護(hù)鋁套；
[0010]所述的高壓電脈沖信號(hào)指令發(fā)射模塊包括有，聲發(fā)射卡、低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊、公制電纜接頭;所述的聲發(fā)射卡與低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊連接，低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊連接發(fā)射壓電陶瓷振子模塊;發(fā)射壓電陶瓷振子模塊的底端連接端頭保護(hù)鋁套；公制電纜接頭連接探測(cè)連接線纜的母制防水接頭；
[0011]所述的聲波接收探頭串包括，一個(gè)接收I探頭、數(shù)個(gè)串聯(lián)接收探頭和多芯屏蔽線纜，接收I探頭通過(guò)單獨(dú)的多芯屏蔽線纜與串聯(lián)接收探頭依次串聯(lián)連接；
[0012]所述的接收I探頭包括，數(shù)字信號(hào)采集卡、公制連接頭、接收I壓電陶瓷振子模塊、保護(hù)鋁套A，所述的數(shù)字信號(hào)采集卡上端連接公制連接頭、下端通過(guò)單獨(dú)的多芯屏蔽線纜連接接收I壓電陶瓷振子模塊，接收I壓電陶瓷振子模塊底端連接保護(hù)鋁套A，接收I探頭的公制連接頭連接探測(cè)連接線纜的母制防水接頭；
[0013]所述的串聯(lián)接收探頭包括接收Π壓電陶瓷振子模塊和保護(hù)鋁套B，接收Π壓電陶瓷振子模塊分別通過(guò)各自單獨(dú)的多芯屏蔽線纜連接接收I探頭的數(shù)字信號(hào)采集卡，接收Π壓電陶瓷振子模塊的上下兩端分別設(shè)有保護(hù)鋁套B。
[0014]采集器將12V直流電通過(guò)三通電纜和探測(cè)連接線纜傳輸?shù)铰暡òl(fā)射探頭，并將發(fā)射指令傳給聲發(fā)射卡，聲發(fā)射卡給出指令、并發(fā)射電脈沖信號(hào)，經(jīng)低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊發(fā)射高壓電脈沖信號(hào)給發(fā)射壓電陶瓷振子模塊產(chǎn)生振動(dòng)，引起周圍介質(zhì)振動(dòng)。接收I探頭、串聯(lián)接收探頭接收到的振動(dòng)信號(hào)，轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)回傳給數(shù)字信號(hào)采集卡，數(shù)字信號(hào)采集卡經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，經(jīng)探測(cè)連接線纜和三通電纜把數(shù)字信號(hào)傳到采集器，采集器通過(guò)有線或無(wú)線方式傳到采集主機(jī)，采集主機(jī)將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整理，濾波、存儲(chǔ)等，供后續(xù)進(jìn)行資料解譯分析。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:本裝置直接將12V直流電通過(guò)電纜傳輸?shù)桨l(fā)射探頭，減小發(fā)射高壓電脈沖能量在遠(yuǎn)距離傳輸途中的能量損耗，避免接收振子產(chǎn)生的模擬電信號(hào)通過(guò)電纜長(zhǎng)距離回傳過(guò)程中模擬信號(hào)衰減或失真，本裝置在巖土測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的采集器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的探測(cè)連接線纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型三通電纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型聲波發(fā)射探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖6是本實(shí)用新型聲波接收探頭串結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型接收I探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8是本實(shí)用新型串聯(lián)接收探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中零部件及編號(hào):
[0025]1-采集主機(jī);2-采集器;21-通信模塊;22-電池模塊;23-充電電源接頭;24-母制電纜接頭;25-網(wǎng)線接口 ； 3-聲波發(fā)射探頭;31-高壓電脈沖信號(hào)指令發(fā)射模塊;311-聲發(fā)射卡；312-低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊;313-公制電纜接頭;32-發(fā)射壓電陶瓷振子模塊;33-端頭保護(hù)鋁套;4-探測(cè)連接線纜;41-公制防水接頭;42-母制防水接頭;5-聲波接收探頭串；51-接收I探頭;511-數(shù)字信號(hào)采集卡;512-公制連接頭;513-接收I壓電陶瓷振子模塊;514-保護(hù)鋁套A;52-串聯(lián)接收探頭;521-接收Π壓電陶瓷振子模塊;522-保護(hù)鋁套B;53-多芯屏蔽線纜;6-三通電纜;61-連接線纜;62-母制防水接頭;63-公制防水接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]如圖1?圖8所示，數(shù)字化鉆孔CT對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)，包括，采集主機(jī)1、采集器
2、聲波發(fā)射探頭3、兩根探測(cè)連接線纜4、聲波接收探頭串5和三通電纜6，所述的采集主機(jī)I與采集器2通過(guò)有線或無(wú)線方式連接，采集器2依次通過(guò)三通電纜6和探測(cè)連接線纜4分別連接聲波發(fā)射探頭3、聲波接收探頭串5;
[0028]所述的采集器2包括，通信模塊21，電池模塊22、充電電源接頭23、母制電纜接頭24和網(wǎng)線接口 25，所述的通信模塊21分別連接電池模塊22、網(wǎng)線接口 25和母制電纜接頭24，充電電源接頭23連接母制電纜接頭24，電池模塊22連接充電電源接頭23，電池模塊22內(nèi)設(shè)有可充電電池；
[0029 ]所述的三通電纜6包括，連接線纜61、兩個(gè)母制防水接頭62、一個(gè)公制防水接頭63，連接線纜61內(nèi)設(shè)有兩組、每組兩根銅芯電源線和兩組、每組兩根銅芯或光纖信號(hào)傳輸線;公制防水接頭63連接采集器2的母制電纜接頭24;
[0030]所述的探測(cè)連接線纜4內(nèi)設(shè)有二根銅芯電源線、二根銅芯或光纖信號(hào)傳輸線和一根Φ 2mm的軟鋼繩;探測(cè)連接線纜4的一端設(shè)有公制防水接頭41、另一端設(shè)有母制防水接頭42，公制防水接頭41連接三通電纜6的母制防水接頭62;
[0031]所述的聲波發(fā)射探頭3為圓柱形，包括有，高壓電脈沖信號(hào)指令發(fā)射模塊31、發(fā)射壓電陶瓷振子模塊32和端頭保護(hù)鋁套33;
[0032]所述的高壓電脈沖信號(hào)指令發(fā)射模塊31包括有，聲發(fā)射卡311、低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊312、公制電纜接頭313;所述的聲發(fā)射卡311與低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊312連接，低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊312連接發(fā)射壓電陶瓷振子模塊32;發(fā)射壓電陶瓷振子模塊32的底端連接端頭保護(hù)鋁套33;公制電纜接頭313連接探測(cè)連接線纜4的母制防水接頭42;
[0033]所述的聲波接收探頭串5包括，一個(gè)接收I探頭51、數(shù)個(gè)串聯(lián)接收探頭52和多芯屏蔽線纜53，接收I探頭51通過(guò)單獨(dú)的多芯屏蔽線纜53與串聯(lián)接收探頭52依次串聯(lián)連接；
[0034]所述的接收I探頭51包括，數(shù)字信號(hào)采集卡511、公制連接頭512、接收I壓電陶瓷振子模塊513、保護(hù)鋁套A514，所述的數(shù)字信號(hào)采集卡511上端連接公制連接頭512、下端通過(guò)單獨(dú)的多芯屏蔽線纜53連接接收I壓電陶瓷振子模塊513，接收I壓電陶瓷振子模塊513底端連接保護(hù)鋁套A514，接收I探頭51的公制連接頭512連接探測(cè)連接線纜4的母制防水接頭42;
[0035]所述的串聯(lián)接收探頭52包括接收Π壓電陶瓷振子模塊521和保護(hù)鋁套B522，接收Π壓電陶瓷振子模塊521分別通過(guò)各自單獨(dú)的多芯屏蔽線纜53連接接收I探頭51的數(shù)字信號(hào)采集卡511，接收Π壓電陶瓷振子模塊521的上下兩端分別設(shè)有保護(hù)鋁套B522。
[0036]實(shí)施過(guò)程:
[0037]采集主機(jī)I對(duì)采集參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，發(fā)射采集指令、接收采集數(shù)據(jù)并保存。
[0038]采集器2的通信模塊21支持GPRS和短消息雙通道傳輸數(shù)據(jù);支持多中心數(shù)據(jù)通信，采集串口設(shè)備數(shù)據(jù)，如串口儀表、采集器、PLC等;并具有遠(yuǎn)程管理功能，支持遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、程序升級(jí)。
[0039]聲發(fā)射卡311為多通道聲發(fā)采集卡，采用現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)模塊，對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行指令發(fā)射。
[0040]采集器2將12V直流電通過(guò)探測(cè)連接線纜4傳輸?shù)铰暡òl(fā)射探頭3，并將發(fā)射指令傳給聲發(fā)射卡311，聲發(fā)射卡311給出指令發(fā)射電脈沖信號(hào)，經(jīng)低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊312發(fā)射高壓電脈沖信號(hào)給發(fā)射壓電陶瓷振子模塊32并產(chǎn)生振動(dòng)，引起周圍介質(zhì)振動(dòng)。聲波接收探頭串5的接收I探頭51、串聯(lián)接收探頭52接收到的振動(dòng)模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)采集卡511將振動(dòng)模擬電信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，經(jīng)探測(cè)連接線纜4把數(shù)字信號(hào)傳回到采集器2，采集器2通過(guò)有線或無(wú)線方式傳到采集主機(jī)I。
[0041]采集器2在聲發(fā)射卡311給出指令的同時(shí)開始記錄，記錄長(zhǎng)度及采樣率可按要求修改采集參數(shù);接收到的數(shù)字信號(hào)經(jīng)采集器2的網(wǎng)線接口 25或通信模塊21傳輸?shù)讲杉鳈C(jī)I。
[0042]采集主機(jī)I通過(guò)對(duì)高壓電脈沖信號(hào)指令給聲發(fā)射卡311，進(jìn)行指令控制，對(duì)接收來(lái)自數(shù)字信號(hào)采集卡511數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整理，濾波、存儲(chǔ)等，待后續(xù)資料解譯分析使用。
[0043]發(fā)射指令和回傳采集信號(hào)通過(guò)三通電纜6、探測(cè)連接線纜4內(nèi)設(shè)的相同二根銅芯或光纖信號(hào)傳輸線進(jìn)行傳輸，探測(cè)連接線纜4與聲波發(fā)射探頭3、聲波接收探頭串5采用快速防水插接方式，探測(cè)連接線纜4可根據(jù)孔深而加長(zhǎng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)字化鉆孔CT對(duì)穿聲波測(cè)試裝置系統(tǒng)，其特征在于，包括，采集主機(jī)(I)、采集器(2)、聲波發(fā)射探頭(3)、兩根探測(cè)連接線纜(4)、聲波接收探頭串(5)和三通電纜(6)，所述的采集主機(jī)(I)與采集器(2)通過(guò)有線或無(wú)線方式連接，采集器(2)依次通過(guò)三通電纜(6)和探測(cè)連接線纜(4)分別連接聲波發(fā)射探頭(3)、聲波接收探頭串(5); 所述的采集器(2 )包括，通信模塊(21)，電池模塊(22 )、充電電源接頭(23 )、母制電纜接頭(24)和網(wǎng)線接口(25)，所述的通信模塊(21)分別連接電池模塊(22)、網(wǎng)線接口(25)和母制電纜接頭(24)，充電電源接頭(23 )連接母制電纜接頭(24)，電池模塊(22 )連接充電電源接頭(23)，電池模塊(22)內(nèi)設(shè)有可充電電池； 所述的三通電纜(6)包括，連接線纜(61)、兩個(gè)母制防水接頭(62)、一個(gè)公制防水接頭(63)，連接線纜(61)內(nèi)設(shè)有兩組、每組兩根銅芯電源線和兩組、每組兩根銅芯或光纖信號(hào)傳輸線;公制防水接頭(63)連接采集器(2)的母制電纜接頭(24); 所述的探測(cè)連接線纜(4)內(nèi)設(shè)有二根銅芯電源線、二根銅芯或光纖信號(hào)傳輸線和一根Φ 2mm的軟鋼繩;探測(cè)連接線纜(4)的一端設(shè)有公制防水接頭(41)、另一端設(shè)有母制防水接頭(42 )，公制防水接頭(41)連接三通電纜(6 )的母制防水接頭(62 ); 所述的聲波發(fā)射探頭(3)為圓柱形，包括有，高壓電脈沖信號(hào)指令發(fā)射模塊(31)、發(fā)射壓電陶瓷振子模塊(32)和端頭保護(hù)鋁套(33); 所述的高壓電脈沖信號(hào)指令發(fā)射模塊(31)包括有，聲發(fā)射卡(311)、低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊(312)、公制電纜接頭(313);所述的聲發(fā)射卡(311)與低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊(312)連接，低壓轉(zhuǎn)高壓直流模塊(312)連接發(fā)射壓電陶瓷振子模塊(32);發(fā)射壓電陶瓷振子模塊(32)的底端連接端頭保護(hù)鋁套(33 );公制電纜接頭(313 )連接探測(cè)連接線纜(4)的母制防水接頭(42)； 所述的聲波接收探頭串(5)包括，一個(gè)接收I探頭(51)、數(shù)個(gè)串聯(lián)接收探頭(52)和多芯屏蔽線纜(53)，接收I探頭(51)通過(guò)單獨(dú)的多芯屏蔽線纜(53)與串聯(lián)接收探頭(52)依次串聯(lián)連接； 所述的接收I探頭(51)包括，數(shù)字信號(hào)采集卡(511)、公制連接頭(512)、接收I壓電陶瓷振子模塊(513)、保護(hù)鋁套A(514)，所述的數(shù)字信號(hào)采集卡(511)上端連接公制連接頭(512)、下端通過(guò)單獨(dú)的多芯屏蔽線纜(53)連接接收I壓電陶瓷振子模塊(513)，接收I壓電陶瓷振子模塊(513)底端連接保護(hù)鋁套A( 514 )，接收I探頭(51)的公制連接頭(512 )連接探測(cè)連接線纜(4)的母制防水接頭(42); 所述的串聯(lián)接收探頭(52)包括接收Π壓電陶瓷振子模塊(521)和保護(hù)鋁套B(522)，接收Π壓電陶瓷振子模塊(521)分別通過(guò)各自單獨(dú)的多芯屏蔽線纜(53)連接接收I探頭(51)的數(shù)字信號(hào)采集卡(511)，接收Π壓電陶瓷振子模塊(521)的上下兩端分別設(shè)有保護(hù)鋁套B(522)。
【文檔編號(hào)】G01N29/04GK205484207SQ201620223580
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】舒連剛, 姚德兀
【申請(qǐng)人】四川中水成勘院工程勘察有限責(zé)任公司