[发明专利]一种固体充填投料井井壁磨损检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种固体充填投料井井壁磨损检测装置，其特征在于：包括井壁磨损检测器(1)、水平位移测量器(5)、垂直位移监测器(3)和限位导杆(2)，所述限位导杆(2)一端与井壁磨损检测器(1)连接，所述井壁磨损检测器(1)的信号输出端与水平位移测量器(5)的信号输入端连接，所述限位导杆(2)另一端穿过垂直位移监测器(3)滑动设置。

2.根据权利要求1所述一种固体充填投料井井壁磨损检测装置，其特征在于：所述井壁磨损检测器(1)由若干组检测臂(7)组成，所述每组检测臂(7)包括电阻应变式位移传感器(9)、信号放大器(12)、电磁铁(10)、电源(11)、位移传导杆(13)、微调螺母(15)和损伤探测头(16)，所述电阻应变式位移传感器(9)、电源(11)和信号放大器(12)分别固定在每组检测臂(7)内部，所述电磁铁(10)固定在电阻应变式位移传感器(9)上，所述位移传导杆(13)一端设置在与电磁铁(10)相对应的位置，所述位移传导杆(13)的另一端通过微调螺母(15)与损伤探测头(16)固定，所述位移传导杆(13)可沿轴向作弹性伸缩运动，所述电源(11)对电磁铁(10)供电，所述电阻应变式位移传感器(9)的信号输出端与信号放大器(12)的信号输入端连接，所述信号放大器(12)的信号输出端与水平位移测量器(5)的信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述一种固体充填投料井井壁磨损检测装置，其特征在于：所述检测臂(7)还包括复位弹簧(14)和检测臂外壳(8)，所述位移传导杆(13)一端径向限位在检测臂外壳(8)内，并通过设置在检测臂(7)内部的复位弹簧(14)沿轴向作弹性伸缩运动。

4.根据权利要求1所述一种固体充填投料井井壁磨损检测装置，其特征在于：所述垂直位移监测器(3)固定设置在检测平台(6)上，所述检测平台(6)搭建在井壁入口处。

5.根据权利要求4所述一种固体充填投料井井壁磨损检测装置，其特征在于：所述水平位移测量器(5)固定设置在检测平台(6)上。

6.根据权利要求1所述一种固体充填投料井井壁磨损检测装置，其特征在于：还包括旋转控制装置，所述限位导杆(2)一端与井壁磨损检测器(1)旋转连接，所述旋转控制装置的信号输出端与井壁磨损检测器(1)的信号输入端连接。

7.一种固体充填投料井井壁磨损检测装置的检测方法，其特征在于，具体步骤如下：

a.确定投料井内径d₀，打开电源(11)的开关，通过微调螺母(15)调节损伤探测头(16)使得井壁磨损检测器(1)的外圆直径d＝d₀+Δd；

b.待检测平台(6)上的设备准备完毕后，将位移测量仪(5)和垂直位移监测器(3)调整为相同的数据记录频率，将井壁磨损检测器(1)连同限位导杆(2)放入待测投料井内，此时井壁磨损检测器(1)位于井口附近井筒内未磨损段，记录此时水平位移测量器(5)上的初始读数m₀以及垂直位移监测器(3)的初始读数n₀以及井壁磨损检测器(1)与井口的距离h；

c.待准备完毕，井壁磨损检测器(1)连同限位导杆(2)沿着井壁匀速向下移动，水平位移测量器(5)和垂直位移监测器(3)开始记录数据，将每节限位导杆(2)固定连接，直至井壁磨损检测器(1)到达井底；

d.水平位移测量器(5)记录的数据均减去初始读数m₀，得到第一组数据；垂直位移监测器(3)记录的数据均减去m₀-h，得到第二组数据；将第二组数据作为横坐标，第一组数据作为纵坐标，可得到该方位角情况下井壁磨损曲线；e.将井壁磨损检测器(1)提升至井口，相对原来位置沿井筒圆周方向旋转45°，再次重复步骤a～d；

其中，d₀为投料井磨损前的井壁内径，Δd为通过微调螺母(15)调节损伤探测头(16)可以增加的井壁磨损检测器(1)外圆直径，d为井壁磨损检测器(1)准备进入投料井内时的外圆直径，m₀为井壁磨损检测器(1)准备进入投料井内时水平位移测量器(5)的初始读数，n₀为井壁磨损检测器(1)准备进入投料井内时垂直位移监测器(3)的初始读数。

8.根据权利要求7所述一种固体充填投料井井壁磨损检测装置的检测方法，其特征在于：所述Δd的取值范围为30～40mm。