[发明专利]单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置及方法

权利要求书

1.一种单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置，其特征在于：它包括成孔检测主机(1)、探头(2)、线架(4)、深度计数滑轮(5)、卫星定位传感器(6)和收放线盘(8)，所述探头(2)内设有流体密度传感器(2.1)和多个气液专用超声传感器(2.2)，线架(4)架设在桩孔(3)口，线架(4)上安装收放线盘(8)、深度计数滑轮(5)和卫星定位传感器(6)，成孔检测主机(1)的流体密度信号输入端通过收放线盘(8)的电缆转节点(8.1)，及电缆总线(7)连接流体密度传感器(2.1)的流体密度信号输出端，成孔检测主机(1)通过收放线盘(8)的电缆转节点(8.1)，及电缆总线(7)控制各个气液专用超声传感器(2.2)的信号发射组件发射超声信号，各个气液专用超声传感器(2.2)对应的信号接收组件将反射的超声信号通过收放线盘(8)的电缆转节点(8.1)，及电缆总线(7)传输给成孔检测主机(1)，电缆总线(7)缠绕在收放线盘(8)上并由收放线盘(8)控制收放线，深度计数滑轮(5)用于对电缆总线(7)的收放线长度进行记录，深度计数滑轮(5)的收放线长度信号输出端连接成孔检测主机(1)的收放线长度信号输入端，所述卫星定位传感器(6)位于探头(2)的正上方，卫星定位传感器(6)的卫星定位信号通信端连接成孔检测主机(1)的卫星定位信号通信端；

孔检测主机(1)用于通过多个气液专用超声传感器(2.2)计算探头(2)四个侧面到桩孔(3)孔壁的距离。

2.根据权利要求1所述的单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置，其特征在于：所述探头(2)包括探头腔(2.6)、电路腔(2.3)、惯导与传动装置(2.5)，所述流体密度传感器(2.1)和多个气液专用超声传感器(2.2)设置在探头腔(2.6)内，探头腔(2.6)通过惯导与传动装置(2.5)与电路腔(2.3)连接，惯导与传动装置(2.5)用于将探头腔(2.6)锁定在设置方位，成孔检测主机(1)的惯导与传动控制信号通信端通过收放线盘(8)的电缆转节点(8.1)，及电缆总线(7)连接惯导与传动装置(2.5)的控制端。

3.根据权利要求2所述的单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置，其特征在于：所述探头(2)还包括设置在电路腔(2.3)内的三维姿态传感器(2.4)，成孔检测主机(1)的三维姿态信号输入端通过收放线盘(8)的电缆转节点(8.1)，及电缆总线(7)连接三维姿态传感器(2.4)的三维姿态信号输出端，所述三维姿态传感器(2.4)用于检测探头(2)的姿态，判定探头(2)是否与水平面垂直。

4.根据权利要求1所述的单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置，其特征在于：所述流体密度传感器(2.1)位于探头腔(2.6)的底部，气液专用超声传感器(2.2)有四个，四个气液专用超声传感器(2.2)设置在探头腔(2.6)的四面侧壁上。

5.根据权利要求4所述的单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置，其特征在于：当探头(2)处于干孔测试段时，成孔检测主机(1)开启干孔测试模式，探头(2)四个侧面的气液专用超声传感器(2.2)的信号发射组件实时发射空气超声波，各个气液专用超声传感器(2.2)对应的信号接收组件接收反射回的空气超声波，从而测量此时探头(2)四个侧面到桩孔(3)孔壁的距离；

当探头(2)处于湿孔段时，成孔检测主机(1)开启湿孔测试模式，探头(2)四个侧面的气液专用超声传感器(2.2)的信号发射组件实时发射水中超声波，各个气液专用超声传感器(2.2)对应的信号接收组件接收反射回的水中超声波，从而测量此时探头(2)四个侧面到桩孔(3)孔壁的距离。

6.根据权利要求2所述的单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置，其特征在于：所述惯导与传动装置(2.5)包括电机(2.7)、电子罗盘(2.8)和传动轴(2.9)，其中，电机(2.7)安装在电路腔(2.3)中，电机(2.7)的输出轴连接传动轴(2.9)的一端，传动轴(2.9)的另一端与探头腔(2.6)顶端的中心固定连接，电子罗盘(2.8)安装在传动轴(2.9)上，电子罗盘(2.8)的信号输出端连接孔检测主机(1)的电子罗盘信号反馈端，孔检测主机(1)的电机信号输出端连接电机(2.7)的控制端。