[發(fā)明專利]超聲波探頭導(dǎo)入及耦合裝置、巖體聲波檢測裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010127556.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111239257B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱道宏;傅康;薛翊國;公惠民;劉洋;于月浩;陳琦琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/22
• 分類號(hào): G01N29/22;G01N29/28
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 陳曉敏

1.超聲波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置，其特征在于，包括：能夠分別設(shè)置在超聲波探頭兩端的第一密封機(jī)構(gòu)及第二密封機(jī)構(gòu)，第一密封機(jī)構(gòu)及第二密封機(jī)構(gòu)均包括環(huán)狀的行走盤和能夠與超聲波探頭端部密封連接的固定盤，行走盤和固定盤通過第一伸縮件連接，行走盤和固定盤之間的距離能夠通過第一伸縮件調(diào)節(jié)，行走盤外周面設(shè)置有多個(gè)可伸縮支撐臂，所述伸縮支撐臂包括固定在行走盤外周面的第二伸縮件，所述第二伸縮件一端與行走盤固定連接，另一端固定有支撐弧板，能夠向鉆孔孔壁施加沿行走盤徑向的作用力，行走盤和固定盤之間設(shè)置有密封胎，行走盤向固定盤的運(yùn)動(dòng)能夠帶動(dòng)密封胎產(chǎn)生沿軸向的壓縮和沿徑向的膨脹運(yùn)動(dòng)，第一密封機(jī)構(gòu)的密封盤能夠與注水管連接，注水管用于向兩個(gè)密封胎之間的空間注水。

2.如權(quán)利要求1所述的超聲波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置，其特征在于，所述第一密封機(jī)構(gòu)及第二密封機(jī)構(gòu)的支撐弧板外弧側(cè)面上均固定有第一壓力傳感器。

3.如權(quán)利要求1所述的超聲波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置，其特征在于，第一密封機(jī)構(gòu)的支撐弧板靠近密封胎的端面設(shè)置有水壓傳感器。

4.如權(quán)利要求1所述的超聲波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置，其特征在于，第二密封機(jī)構(gòu)的支撐弧板遠(yuǎn)離密封胎的端面設(shè)置有第二壓力傳感器。

5.如權(quán)利要求1所述的超聲波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置，其特征在于，所述密封胎的一端與固定盤固定連接，行走盤靠近密封胎的端面設(shè)置有卡環(huán)，密封胎壓縮時(shí)，其另一端能夠與卡環(huán)接觸，卡環(huán)能夠限制密封胎的徑向收縮運(yùn)動(dòng)，使密封胎沿徑向只能做膨脹運(yùn)動(dòng)。

6.如權(quán)利要求1所述的超聲波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置，其特征在于，所述密封胎的外周面設(shè)置有密封環(huán)，所述密封環(huán)設(shè)置有第三壓力傳感器。

7.一種巖體聲波檢測裝置，其特征在于，包括超聲波探頭及安裝在超聲波探頭上的權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的超聲波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置，所述超聲波探頭的一端與第二密封機(jī)構(gòu)的固定盤密封固定連接，超聲波探頭的另一端與第一密封機(jī)構(gòu)的固定盤密封固定連接，第一密封機(jī)構(gòu)的固定盤與注水管連接，注水管能夠向兩個(gè)密封胎之間的空間注水，所述超聲波探頭與外部設(shè)備連接，能夠?qū)⒉杉男畔鬏斀o外部設(shè)備。

8.一種權(quán)利要求7所述的巖體聲波檢測裝置的工作方法，其特征在于，將安裝有超生波探頭自動(dòng)導(dǎo)入及耦合裝置的超生波探頭置入鉆孔的底部，位于下方的密封胎在第一伸縮件的作用下壓縮膨脹，直至與鉆孔孔壁緊密貼合，在兩個(gè)密封胎之間的空間內(nèi)注入設(shè)定量水，將位于上方的密封胎壓縮膨脹，使得注入的水位于兩個(gè)密封胎之間的密封空間內(nèi)，啟動(dòng)超聲波探頭，對(duì)巖體進(jìn)行聲波檢測。

9.如權(quán)利要求8所述的工作方法，其特征在于，鉆孔朝下或傾斜朝下時(shí)，超聲波探頭采用懸吊下方的方式送至鉆孔底部；

當(dāng)鉆孔朝上或傾斜朝上時(shí)，超聲波探頭采用行走方式送至鉆孔底部，包括以下步驟：

步驟1：第一密封機(jī)構(gòu)的可伸縮支撐臂伸長，支撐住鉆孔的孔壁；

步驟2：第一密封機(jī)構(gòu)及第二密封機(jī)構(gòu)的第一伸縮件均伸長；

步驟3：第二密封機(jī)構(gòu)下落至最大距離后，第二密封機(jī)構(gòu)的可伸縮支撐臂伸長，支撐住鉆孔的孔壁；

步驟4：第一密封機(jī)構(gòu)的可伸縮支撐臂收縮，第一密封機(jī)構(gòu)及第二密封機(jī)構(gòu)的第一伸縮件均收縮，完成一步行走；

步驟5：重復(fù)步驟1-4，直至超聲波探頭送入鉆孔底部。