[实用新型]一种非开挖导向仪的探棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非开挖导向仪，尤其是一种非开挖导向仪的探棒。

背景技术

随着城市建设的大规模发展，需要在城市中铺设截污管或能源(液化气、天然气等)供应管，较常用的方法是开挖槽来埋管埋线，这会造成环境污染，引起交通堵塞，并且存在施工安全隐患。

因此，目前也已开发使用了非开挖铺管技术，即一种利用岩土钻掘手段，在路面不挖沟、不破坏大面积地表层的情况下，铺设、修复和更换地下管线的施工技术。使用非开挖技术具有周期短、成本低、污染少、安全性能好等优点，而且不会影响正常的交通秩序。

非开挖铺管技术应用较广的为水平导向前进法，其是利用非开挖导向仪引导装有钻头的钻杆进行定向前进来实现。非开挖导向仪包括提供钻头实时的工况-深度、倾角以及钟点方向，让地面的操作人员实时掌握钻孔轨迹以便对后续的操作进行及时的修正，以保证按既定的路线轨迹精确定向，完成非开挖铺管。

在非开挖导向仪中因无线结构简单方便而得到广泛应用。该仪器系统包括地下探棒、地上跟踪接收仪以及同步显示器，通过安装在地下钻头上的探棒发出的信号，由地面操作人员操作跟踪接收仪，在确定钻头相对于地面的垂直投放点后，根据跟踪接收仪接收到该点位探棒发射的无线电信息来得到钻头的工况。

在非开挖导向施工过程中，导向系统的探棒安装在钻头的探棒仓内。探棒随钻头一同在地层中移动，探棒实时测量钻头的空间位置信息并将该信号发送给地面接收装置。地面操作人员根据地下探棒测量的钻头空间位置可以判断出钻头实际运动轨迹与设计轨迹的偏差，从而向钻机操作人员发出指令，钻机操作人员根据指令控制钻头的运动方向，保证钻头按设计路线前进。

在今天的非开挖行业，探棒是一个十分重要的部件，在探棒中，天线需要在损耗能源最低的情况下，尽可能多的发射无线电信号。通常的探棒结构包括ECU、天线和电池，如申请号为200410046887.4的中国专利公开的一种水平定向钻进导向方位及定位仪，在与钻杆相连的导向钻具内设置地下传感发射探头，地下传感发射探头由两端的两段金属壳体和中间绝缘壳体密封而成，电源装于一端金属壳体内腔，无线发射元件装于壳体内腔，装有信号处理与传输元件之电路板、倾角传感器、面向角传感器和温度传感器置于另一端金属壳体内腔，无线发射元件由螺线管线圈和套于线圈内的铁氧体磁体组成。上述这种探头，由于天线(无线发射元件)的磁芯为高磁导致的氧化铁体一体构成，而氧化铁体材料本身比较脆弱，磁芯在钻头工作时，经长时间振动容易产生裂痕，从而产生更多的能耗，降低天线的发射效率，从而降低探头位置的准确性；此外，由于探头需要更多的电池作为能源，同时，天线的发射功率和其尺寸成正比，在探头有限的空间内(探头的长度受钻头的制约，不能无限加长)不能同时取得天线尺寸和电源能量(由电池仓的长度决定内置电池的量)的最大化，天线尺寸和电源能量会存在此消彼长的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种能同时最大化天线尺寸和电源能量的非开挖导向仪的探棒。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种非开挖导向仪的探棒，包括天线、控制线路板和为所述控制线路板供电的电池，其特征在于：所述电池设置在电池区内，所述控制线路板设置在与所述电池区连接的电子区内，所述电池外周设有第一绝缘管，所述天线设置在所述第一绝缘管外，所述天线包括磁芯和绕设于磁芯外周的末端连接到所述控制线路板的线圈，所述磁芯包括多个束缚在所述第一绝缘管的周壁外侧的由磁性材料制成的磁芯单元，每个磁芯单元之间互相绝缘。

根据本实用新型的一个方面，所述第一绝缘管设置在所述电池区，所述电子区包括与所述第一绝缘管连接的金属管，以及设置在所述金属管内的第二绝缘管，所述控制线路板固定在所述第二绝缘管内。

为将天线、电池和控制线路板密闭设置，所述金属管的第一端和第一绝缘管的第一端之间通过连接件连接，所述第一绝缘管的第二端设置有第一端盖，所述金属管的第二端设有第二端盖，所述天线和金属管外包覆有外管。

根据本实用新型的另一个方面，所述第一绝缘管延伸到所述电子区，所述电子区包括金属管，以及设置在所述金属管内的第二绝缘管，所述金属管延伸到所述电池区并且位于电池和第一绝缘管之间，所述控制线路板固定在所述第二绝缘管内。

为将天线、电池和控制线路板密闭设置，所述第二绝缘管和电池之间通过连接件连接，所述金属管的第一端设置有第一端盖，所述金属管的第二端设有第二端盖，所述天线外包覆有外管。