[实用新型]地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置

权利要求书

1.一种地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置，其特征是，包括智能电极、屏蔽电极、电极自动控制装置；智能电极固定在工作面上，屏蔽电极布置在工作面的周围发射屏蔽电流，在电极自动控制装置的控制下，控制智能电极的发射或接收功能切换，并控制智能电极按照用户定义的指令实现电极序列的自动切换，从而实现聚焦层析激发极化的自动化发射与接收功能；

所述电极自动控制装置包括解码器、智能电极切换电路、智能电极开关电路、屏蔽电极开关电路组成，解码器连接智能电极切换电路与智能电极开关电路，同时解码器连接屏蔽电极开关电路，在用户指令的控制下，控制智能电极切换电路实现智能电极的发射/接收功能转换，控制智能电极开关电路实现智能电极序列的跑极，控制屏蔽电极开关电路实现屏蔽电极的导通，实现屏蔽电极的供电电极数目的自动控制与智能电极发射/接收的智能转换，从而实现聚焦层析激发极化法的自动化探测。

2.如权利要求1所述的地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置，其特征是，所述智能电极包括电极外壳、铜电极、铜电极导向架、硫酸铜电解液、圆形磁铁、磁场线圈和不极化电极接触块，铜电极的一端穿过电极外壳下端的不极化电极接触块，铜电极的另一端连接圆形磁铁，圆形磁铁的上部为磁场线圈，通过磁场线圈电流的方向，磁场线圈产生与圆形磁铁极性相同或相反的磁场，实现铜电极的上下切换；当磁场线圈产生的磁性与圆形磁铁相异时，圆形磁铁拉动铜电极向磁场线圈移动，铜电极的另一端收缩到不极化电极接触块的内部，不极化电极接触块与围岩接触，实现不极化电极接收功能；当磁场线圈产生的磁性与圆形磁铁相同时，圆形磁铁推动铜电极背离磁场线圈移动，铜电极的另一端伸出不极化电极接触块与围岩接触，实现供电电极供电功能；

电极外壳采用高强PVC材料，为中空的圆柱状，内部充满硫酸铜电解液，电极外壳的下端采用疏松多孔的陶瓷材料制作的不极化电极接触块，当不极化电极接触块与围岩接触时，能够实现不极化电极接收功能；不极化电极接触块中间有圆形孔并设有防漏圆管，且智能电极的上部设置有铜电极导向架，铜电极导向架为中间带有圆孔的PVC板，既防止硫酸铜电解液污染智能电极上方电路，又能够对铜电极起到导向作用，保证铜电极能够自由移动，从而实现智能电极发射/接收功能的转换。

3.如权利要求2所述的地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置，其特征是，所述智能电极切换电路与智能电极的磁场线圈连接，包括继电器开关和极性转换电路，在解码器控制下，控制电流方向的变化进而控制智能电极磁场线圈产生磁场的方向，推动智能电极的铜电极运动，实现智能电极发射/接收功能转换。

4.如权利要求1所述的地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置，其特征是，所述智能电极开关电路采用继电器开关，在解码器的控制下，实现智能电极与供电电极、接收电极的导通。

5.如权利要求1所述的地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置，其特征是，所述屏蔽电极开关电路主要由继电器电路组成，在解码器的控制下，控制屏蔽电极是否与屏蔽电流导通。

6.如权利要求1所述的地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置，其特征是，所述屏蔽电极为自吸附屏蔽电极，自吸附屏蔽电极呈品字型，包括电极外壳、铜电极和吸附材料，铜电极底部尺寸大于顶部尺寸，底部设置有吸附材料。

7.如权利要求1所述的地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置，其特征是，所述地下工程聚焦层析激发极化法超前预报发射与测量装置还包括电极导向轨，智能电极通过电极导向轨固定在工作面上，所述电极导向轨采用树脂材料，包括导轨杆、调整阀、刻度盘与固定卡；导轨杆上设置电极安装孔，电极安装孔上安装电极，通过电极固定螺栓固定；电极安装孔的两端各设置一个固定卡，通过弹簧卡槽安装在导轨杆侧面上；导轨杆上还设有调整阀，调整阀上设置有若干个调整孔，固定卡卡在调整孔中实现导轨杆与调整阀的固定。