[發(fā)明專利]一種掃描法測成孔成槽檢測探頭、檢測儀及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110289953.4
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112664180B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諶四華;劉守華;鄒宇;尹中南;柴露;柳竹青
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢中巖科技股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/085;E21B47/002;E21B47/017;E21B47/047;E21B47/14;E21B47/022
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

1.一種掃描法測成孔成槽檢測探頭，其特征在于，包括探頭，所述探頭包括換能器組件、驅(qū)動組件、激光雷達(dá)組件；所述換能器組件包括換能器倉，所述換能器倉的內(nèi)部設(shè)有聲波換能器；所述驅(qū)動組件包括位于所述換能器倉一側(cè)的防水外殼，所述防水外殼內(nèi)固定設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸穿過所述防水外殼、與所述換能器倉固定連接；所述激光雷達(dá)組件包括與所述防水外殼的一側(cè)固定連接的托盤、以及與所述托盤連接的激光旋轉(zhuǎn)掃描頭、以及圍繞所述激光旋轉(zhuǎn)掃描頭設(shè)置的透明護(hù)罩，所述透明護(hù)罩通過連接座與所述防水外殼密封固定連接，所述連接座的外側(cè)固定連接有液位傳感器或者密度傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種掃描法測成孔成槽檢測探頭，其特征在于，所述驅(qū)動組件包括與所述防水外殼固定連接的電機(jī)安裝板，所述電機(jī)安裝板與所述電機(jī)固定連接；所述電機(jī)安裝板還連接有光耦安裝板，所述光耦安裝板連接有光耦開關(guān)；所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)有槽口，所述光耦開關(guān)的探測端對準(zhǔn)所述槽口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種掃描法測成孔成槽檢測探頭，其特征在于，所述防水外殼密封連接有支撐護(hù)罩，所述支撐護(hù)罩連接有若干個(gè)并列設(shè)置的支撐柱，若干個(gè)所述支撐柱的一端共同固定連接有防護(hù)頂帽；所述支撐護(hù)罩套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸的外側(cè)，所述支撐護(hù)罩與所述旋轉(zhuǎn)軸之間通過組合密封墊圈轉(zhuǎn)動密封連接，所述組合密封墊圈與所述支撐護(hù)罩之間通過蓋板連接固定；所述換能器倉位于所述支撐護(hù)罩與所述防護(hù)頂帽之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種掃描法測成孔成槽檢測探頭，其特征在于，所述透明護(hù)罩的一端密封連接有外管，所述外管內(nèi)固定設(shè)有控制電路板；所述控制電路板包括單片機(jī)控制單元、電機(jī)驅(qū)動單元、激光雷達(dá)驅(qū)動單元、接口單元和電源單元、慣性測量單元、電力載波模塊、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動電路、AD采集模塊、超聲激勵(lì)與接收電路；所述控制電路板內(nèi)各組成部分彼此電連接，所述接口單元外部分別與所述電機(jī)、所述聲波換能器、所述液位傳感器的引出線電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種掃描法測成孔成槽檢測探頭，其特征在于，所述外管的一端密封連接有尾座，所述尾座的朝向外管內(nèi)的一側(cè)連接有支架，另一側(cè)連接有把手、尾翼、防水電纜插座。

6.包括權(quán)利要求1所述的一種掃描法測成孔成槽檢測探頭的檢測儀，其特征在于，包括地面絞車，所述地面絞車通過電纜與所述探頭連接；還包括通過以太網(wǎng)線或者無線WIFI與所述地面絞車連接的地面主機(jī)或者無線控制終端。

7.應(yīng)用權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種掃描法測成孔成槽檢測探頭的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將所述探頭置于孔口的起始位置，保持所述探頭靜止不動，使得所述聲波換能器發(fā)射端正對孔壁，勻速下放探頭，實(shí)時(shí)記錄下放深度；

S2：在所述探頭的下放過程中，先啟動所述激光旋轉(zhuǎn)掃描頭進(jìn)行掃描，得到孔徑的大概的大小，根據(jù)孔徑的大小關(guān)聯(lián)出所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和所述聲波換能器的激勵(lì)能量；

S3：控制所述電機(jī)反復(fù)的360度正反轉(zhuǎn)，所述聲波換能器自發(fā)自收超聲波信號，孔壁反射回的超聲波信號經(jīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，由電纜傳送至地面絞車的控制電路，后經(jīng)控制電路轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號，通過無線路由器傳輸給地面主機(jī)；

S4：地面主機(jī)具有分析軟件，對聲波掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲和分析，得到孔壁反射信號返回的時(shí)間，從而可以計(jì)算孔的實(shí)際大小；同步分析聲波掃描和激光掃描的數(shù)據(jù)，并分別形成兩種360度全孔三維圖像；

S5：所述探頭繼續(xù)下放過程中，當(dāng)所述液位傳感器檢測到所述探頭進(jìn)入到液面環(huán)境后發(fā)出檢測信號，所述激光旋轉(zhuǎn)掃描頭停止掃描工作，所述聲波換能器繼續(xù)掃描工作。