[实用新型]一种具有成像功能的波速测试仪用探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程物探检测领域，特别是一种具有成像功能的波速测试仪用探头。

背景技术

在水利水电施工大坝建基面检测和固结灌浆效果检测中，一般通过声波波速参数来确定岩石质量或灌浆是否达到要求，但实际工作中发现，钻孔因有节理、裂隙，漏水非常严重。这种情况下虽然有干孔探头，但在上述工作环境使用价值不高，因为上述工作环境一般孔深较浅，不少测试孔深仅有5m，而干孔探头因其底部有气囊等附属部件导致探头较长，会导致最为关键的底部部分无法测得，接近洞口部分也因水压较小，无法去测，最终能测得有效长度非常短，其数据不能起到检测作用，并且如果节理较为发育的情况下，其蓄水或许都成问题。也有通过光学成像来对钻孔成像来解决这个问题的方式，但光学成像设备昂贵，而大坝建基面检测或固结灌浆效果检测这一类浅孔波速测试价格普遍较低，使用光学成像和声波测试两种方式虽然可以解决问题，但不经济。故能够经济的、较为可行的解决节理发育的浅钻孔岩体的测试是一个亟待解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种具有成像功能的波速测试仪用探头，可有效解决节理发育的浅钻孔岩体的测试问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括探头筒体、成像筒体和声波换能器，成像筒体装在探头筒体下部，探头筒体内上部装有第一声波换能器，探头筒体内下部装有第二声波换能器，成像筒体下部装有第三声波换能器，探头筒体下部外在成像筒体的上方套装有居中装置，第一声波换能器、第二声波换能器、第三声波换能器的中心均有上下的通孔，成像筒体的上部安装有置于探头筒体下部内的电子罗盘的姿态传感器，成像筒体中心沿轴向有插孔，插孔内插装有空心杆，空心杆中部两侧外装有对称的摄像头，空心杆外周壁上均布有LED光源，电缆线束穿过第一声波换能器、第二声波换能器与空心杆上的姿态传感器、摄像头相连，电缆线束穿过探头筒体上部的中心孔与波速测量仪相连。

本实用新型结构简单，新颖独特，安装使用方便，测试准确，效果好，成本低，是波速测试仪用探头上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图。

图2为本实用新型的成像筒体部位的结构立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1、2所示，本实用新型包括探头筒体、成像筒体和声波换能器，成像筒体1装在探头筒体5下部，探头筒体内上部装有第一声波换能器2a，探头筒体内下部装有第二声波换能器2b，成像筒体下部装有第三声波换能器2c，探头筒体5下部外在成像筒体1的上方套装有居中装置3，第一声波换能器2a、第二声波换能器2b、第三声波换能器2c的中心均有上下的通孔4，成像筒体1的上部安装有置于探头筒体5下部内的电子罗盘的姿态传感器1a，成像筒体1中心沿轴向有插孔1d，插孔1d内插装有空心杆1e，空心杆1e中部两侧外装有对称的摄像头1b，空心杆1e外周壁上均布有LED光源1c，电缆线束6穿过第一声波换能器2a、第二声波换能器2b与空心杆1e上的姿态传感器1a、摄像头1b相连，电缆线束6穿过探头筒体5上部的中心孔与波速测量仪7相连。

为了保证使用效果，所述的成像筒体1是封闭的高清晰透光的圆形玻璃体；所述的摄像头1b为半球形CCD摄像头；

所述的成像筒体1经丝扣旋装在探头筒体5内下部，保证成像筒体稳定；

所述的第一声波换能器2a、第二声波换能器2b通过螺丝固定在探头筒体5上，其中心上下有用于穿线的通孔，便于各种电缆线穿过；所述的居中装置3为圆形的橡胶圈，圈体上有凸起的橡胶粒，套在成像筒体1上方，确定成像筒体内部摄像头观测岩壁距离一致；

所述的电缆线束6上刻有记录深度的刻度（图中未显示），以方便测得不同深度位置的波速情况。

本实用新型使用时，将本实用新型探头与波速测量仪7通过连电缆线束6连接好，将探头放入注入清水的钻孔中，在有水耦合的区域，通过第三声波换能器2c发射声波信号，第一声波换能器2a、第二声波换能器2b接收信号，构成单发双收的声波测试结构，并通过电缆线束6上的刻度记录所处深度，测得该深度的波速情况；无水耦合时，通过成像筒体1记录该深度的岩壁成像图片或录像，可直观看到孔壁节理条数与走向，通过照片或录像间接比对，推测出波速情况；使用成像筒体时，先通过筒体的电子罗盘姿态传感器进行指北，然后打开LED光源，保证孔内光线充足，最后启动摄像头，对孔壁进行观测。

由上述可以看出，本实用新型是一种简单、实用、经济的用于节理发育浅孔测试的探头，该探头可以在大坝建基面检测或固结灌浆效果检测中即可孔内岩石检测波速参数，又可对裂隙发育无法注水耦合的情况下，通过光学成像进行间接了解，以推测岩体波速。该设备的推广使用可以使该方面检测节省成本；同时又有较强的可操作性，能够准确的反应出钻孔岩体的实际情况，保证水利水电施工大坝建基面检测和固结灌浆效果检测，以保证大坝建基的质量岩石质量或灌浆质量，有巨大的经济和社会效益。