[发明专利]一种高精度水平钻孔测斜仪

说明书

本发明属于测试仪器，具体地说是一种用于建筑工程中测量水平钻孔倾斜度的仪器。

现有测斜仪尽管种类繁多，但其工作原理主要分为三类，即①液面水平原理，②重锤原理，③气体轻于液体原理。按上述三类原理设计的测斜仪只能用于测量垂直钻孔的倾斜度，而不能满足水平钻孔的测斜需要。由于没有水平钻孔测斜仪器，使得施工困难，浪费大。如在尾矿坝自动排渗工程中，要求垂直孔与水平孔的两终端对接，通常做法是先打水平孔，然后在尾砂面上打数十个用于寻找水平孔终端的垂直孔，最后再打大口径排渗竖井，造成极大地浪费。据资料报道，目前仅有苏联研制了一种水平钻孔测斜仪，但该仪器体积大，操作繁琐，精度低，不能满足施工要求。

本发明的目的是提供一种操作简便，精度高的水平钻孔测斜仪。

本发明采用光源经纬仪摄像显像原理，通过光-电-光的转换实现对水平钻孔倾斜度的测量。即将光源射出的两道平行光柱反映到望远镜上，通过照相镜头将两个光点摄到靶面上，经行帧扫描和视放电路后，将两个光点传输到钻孔外的监示器屏幕上（见附图1）。

本发明的工作原理框图见附图2。

本发明由视频电缆、监示器、电源控制器、探头、导杆、波纹管及双孔光源组成。

本发明（即实施例）可按下述方式实现：

通过视频电缆1（75Ω-4）将监示器2（12吋）、电源控制器3和探头4相互连接，探头4的外壳5（不锈钢、φ56mm、长1000mm）与波纹管6（塑料、φ75mm）的一端连接，波纹管6的另一端与双孔光源7的外壳8（普钢、φ56mm、长500mm）连接，探头4和双孔光源7分别装入两个带有导轮9、10、11、12（附图3中标出四个导轮、实例共为十二个导轮，每组三个，呈120°等分排列）的外导管13、14（普钢、φ110mm、长1200mm和1000mm）中，外导管13的一端与导杆15（铁管、φ6′）连接，两外导管13、14通过导杆16（铁管、φ6′）连接;探头4内装有扫描视放系统17（外购件、属已有技术）、经纬仪筒18（铜、φ50mm、长120mm）和平面玻璃19，经纬仪筒18内装有用于固定镜头20和凹镜21的镜头架22（铜）及凸镜23，六个用于固定平面玻璃19、凹镜21和凸镜23的O形圈24、25、26、27、28、29（胶）及三个用于顶紧O形圈25、27、29的压圈30、31、32（铜）;双孔光源7内装有平面玻璃33和用于固定双孔平面玻璃34、灯泡35及电池36的光源架37（铜），三个用于固定平面玻璃33和双孔光源7底部的O形圈38、39、40（胶）及用于顶紧O形圈38、40的压圈41（铜）和下堵42（铜）。

使用时可按下列步骤操作：

1.根据钻孔的深度和所要求的测量精度值确定波纹管6和导杆16的长度，并将探头4、波纹管6、双孔光源7及导杆15、16连接。

2.将视频电缆1与监示器2、电源控制器3和探头4连接。

3.接通双孔光源7开关，使两平行光源出现。

4.先开监示器2的开关，再开电源控制器3的开关，调节亮度和对比度至适中，使两光点处于屏幕中心处，并进行标定。

5.将探测系统放入水平钻孔中，连续观测并记录。

由于两个平行光点随着水平钻孔的进深和弯曲方向及顶角的变化而不断产生位移，并将位移量准确地显示在监示器屏幕上，故可通过计算位移量得到水平钻孔的倾斜顶角和方位角，从而得到水平钻孔在地下的空间位置。

本发明设计科学，操作简便，可连续观测，精度高，顶角误差±15分，方位角误差±1°。

附图1是本发明原理图。

附图2是本发明工作原理框图。

附图3是本发明的结构示意图，1-视频电缆，2-监示器，3-电源控制器，4-探头，5-外壳，6-波纹管，7-双孔光源，8-外壳，9、10、11、12-导轮，13、14-外导管，15、16-导杆，17-扫描视放系统，18-经纬仪筒，19-平面玻璃，20-镜头，21-凹镜，22-镜头架，23-凸镜，24、25、26、27、28、29-O形圈，30、31、32-压圈，33-平面玻璃、34-双孔平面玻璃，35-灯泡，36-电池，37-光源架，38、39、40-O形圈，41-压圈，42-下堵。