專利名稱：鉆孔窺視儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于監(jiān)測(cè)巖體結(jié)構(gòu)，特別是監(jiān)測(cè)煤礦井下巖體結(jié)構(gòu)的鉆孔窺視儀。該儀器具有光電探頭、顯示器和(或)錄像機(jī)。主要用于監(jiān)測(cè)巖層離層情況，巖體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化，巖體注漿固化時(shí)漿液滲透范圍，巖體含水層涌水點(diǎn)的位置等。
《世界煤炭技術(shù)》1987年第8期中刊載的“礦山壓力巖層控制與支護(hù)技術(shù)”一文中公開(kāi)了一種稱為“鉆孔電視”的鉆孔窺視系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括光電探頭、控制器、顯示器，光電探頭和控制器之間由電纜連接。使用時(shí)需要配備絞車、小型汽油機(jī)、孔口滑輪、深度指示器、監(jiān)測(cè)車輛等，所用電源為220V交流電。其光電探頭設(shè)有高照明度的照明燈具。顯示器為220V的普通電視機(jī)。
現(xiàn)有的鉆孔窺視系統(tǒng)的不足之處在于設(shè)備寵雜，不便攜不防爆，只能用于地面；只能用于向下的鉆孔；鉆孔內(nèi)需要高照明度；分辨率低，價(jià)格昂貴。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適于煤礦井下各種方位鉆孔使用的便攜式鉆孔窺視儀。
本實(shí)用新型的目的還在于該儀器可用于低照度條件，具有較高分辨率，能使攝像頭在光電探頭被鉆孔壁卡死的情況下安全退出。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到1、該儀器由光電探頭、支撐桿、固定裝置、顯示器和(或)錄像機(jī)、隔爆箱組成。光電探頭安裝于支撐桿的一端，固定裝置安裝于支撐桿的另一端。顯示器和錄像機(jī)是電池供電的小型顯示器和錄像機(jī)。
2、該儀器電源為電池電源，采用了復(fù)合型防爆電路。光電探頭電路采用本安處理，電源的正極經(jīng)限流電R2、二極管安全柵與攝像頭電路入口連接，攝像頭電路的視頻信號(hào)經(jīng)限流電阻R3、R1進(jìn)入顯示電路。電源和R1、R2膠封為一體，與顯示器和(或)錄像機(jī)放在隔爆箱內(nèi)，光電探頭中的電路采用膠封。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到1、光電探頭的照明電路用若干個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)后整體并聯(lián)于攝像頭電源上，且與攝像頭的極限照度相匹配。
2、攝像頭采用CCD高靈敏度攝像頭。
3、在光電探頭上安裝有退出裝置。
本實(shí)用新型的工作原理是鉆孔壁的巖體圖像通過(guò)光電探頭的窗口進(jìn)入攝像頭，經(jīng)攝像頭內(nèi)部的光敏元件把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部處理后變成視頻信號(hào)進(jìn)入顯示器和(或)錄像機(jī)。
附圖的圖面說(shuō)明如下


圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的外形簡(jiǎn)圖。
圖2是該實(shí)施例的電原理圖。
圖3是一種裝有退出裝置的光電探頭。
圖4是圖3的A－A剖面圖。
圖5是圖4的左視圖。
圖6是一種機(jī)械式固定裝置。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述見(jiàn)
圖1、圖2。1是光電探頭，2是支撐桿，3是固定裝置。光電探頭和固定裝置分別安裝在支撐桿的兩端，支撐桿上刻有刻度，用以指示進(jìn)入鉆孔的深度。4是隔爆箱，顯示器5和錄像機(jī)6裝在隔爆箱內(nèi)。光電探頭中的攝像頭采用了CCD高錄敏度MTJ－1801CB型攝像頭。顯示器為L(zhǎng)ES－14A型顯示器。錄像機(jī)為索尼超8型。
參見(jiàn)圖2。電源E0為VM－VBM7EN型12VDC電池。采用了復(fù)合型防爆電路。光電探頭電路采用本安處理。E0的正極經(jīng)限流電阻R2及二極管安全柵Da和Db與攝像頭電路入口連接，攝像頭電路的視頻信號(hào)經(jīng)限流電阻R3、R1進(jìn)入顯示電路。E0和R1、R2膠封為一體，與顯示器和錄像機(jī)放在隔爆箱內(nèi)，光電探頭中的電路采用膠封。光電探頭的照明電路是用6個(gè)發(fā)光二極管FD1串聯(lián)后整體并聯(lián)于攝像頭電源上，并與攝像頭的極限照度0.02Lux相匹配。
圖3至圖5中退出裝置由彈簧7、卡銷體9、卡環(huán)10組成?？ōh(huán)10固定在光電探頭的殼體11上，其上有槽12?？ㄤN體與攝像頭組件8裝為一體。當(dāng)裝入攝像頭組件時(shí)，卡銷體上的卡銷13從槽12的開(kāi)口進(jìn)入，并在槽中移動(dòng)直至槽的頂部，此時(shí)攝像頭組件在彈簧7的壓力下固定。退出攝像頭組件時(shí)使卡銷13沿槽12退出即可將攝像頭組件取出。
圖6所示的機(jī)械式固定裝置由裝配成一體的固定機(jī)構(gòu)和卡緊機(jī)構(gòu)組成。固定機(jī)構(gòu)包括布置在園周上的6個(gè)偏心塊14、3個(gè)轉(zhuǎn)軸15和使轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)的組件16。操縱組件16使轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的偏心塊14轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心塊所形成的外徑加大，與鉆孔壁卡緊，從而使固定裝置固定在鉆孔中?？ňo機(jī)構(gòu)由三個(gè)卡塊17、銷軸18及驅(qū)動(dòng)組件19組成。操縱驅(qū)動(dòng)組件19使卡塊17繞銷軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，卡塊形成的內(nèi)徑縮小，使卡塊17卡緊支撐桿。
固定裝置也可以是環(huán)形膠囊，當(dāng)充進(jìn)液體或氣體時(shí)其外表面與鉆孔壁壓緊，內(nèi)孔與支撐桿壓緊，以實(shí)現(xiàn)支撐桿的固定。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型采用了電池電源及小型顯示器和錄像機(jī)，且采用了復(fù)合型防爆電路，使其具有防爆，便攜的優(yōu)點(diǎn)。
2、由于照明電路的改進(jìn)，使本實(shí)用新型可以在低照度條件下使用。
3、由于采用了支撐桿和固定裝置，使本實(shí)用新型便于在各種方位的鉆孔中使用。
4、由于采用了CCD高靈敏度攝像頭，提高了該儀器的分辨率。
5、退出裝置的采用使本實(shí)用新型可以在光電探頭殼體被卡在鉆孔中時(shí)，安全退出攝像頭。
6、由于本實(shí)用新型小型、簡(jiǎn)單，使成本大大降低。
權(quán)利要求1.一種用于監(jiān)測(cè)巖體結(jié)構(gòu)，特別是監(jiān)測(cè)煤礦井下巖體結(jié)構(gòu)的鉆孔窺視儀，有光電探頭(1)、顯示器(5)和(或)錄像機(jī)(6)，其特征在于a、還包括支撐桿(2)、固定裝置(3)和隔爆箱(4)，光電探頭安裝于支撐桿的一端，固定裝置安裝在另一端，采用了電池供電的小型顯示器(5)和(或)錄像機(jī)(6)；b、電源E，為電池電源，采用了復(fù)合型防爆電路，光電探頭電路采用本安處理，電源E0的正極經(jīng)限流電阻R2、二極管安全柵Da和Db與攝像頭電路入口連接，攝像頭電路的視頻信號(hào)經(jīng)限流電阻R3、R1進(jìn)入顯示器和(或)錄像機(jī)，電源E0和R1、R2膠封為一體，與顯示器(5)和(或)錄像機(jī)(6)放在隔爆箱(4)中，光電探頭中的電路采用膠封。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆孔窺視儀，其特征在于光電探頭(1)的照明電路是用若干個(gè)發(fā)光二極管FD1串聯(lián)后整體并聯(lián)于攝像頭電源上且與攝像頭的極限照度相匹配。
3.如權(quán)利要求1和2所述的鉆孔窺視儀，其特征在于攝像頭為CCD高靈敏度攝像頭。
4.如權(quán)利要求1和2所述的鉆孔窺視儀，其特征在于光電探頭(1)中裝有退出裝置，退出裝置包括彈簧(7)、卡銷體(9)、卡環(huán)(10)，卡環(huán)(10)固定在光電探頭的殼體(11)上，其上有槽(12)，卡銷體(9)與攝像頭組件(8)裝為一體，卡銷體(9)上有卡銷(13)，當(dāng)裝入或退出攝像頭組件(8)時(shí)，卡銷(13)在槽(12)中移動(dòng)，攝像頭組件(8)裝入后，彈簧(7)使卡銷(13)頂緊在槽(12)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的鉆孔窺視儀，其特征在于光電探頭(1)中裝有退出裝置，退出裝置包括彈簧(7)、卡銷體(9)、卡環(huán)(10)，卡環(huán)(10)固定在光電探頭的殼體(11)上，其上的槽(12)，卡銷體(9)與攝像頭組件(8)裝為一體，卡銷體(9)上有卡銷(12)，當(dāng)裝入或退出攝像頭組件(8)時(shí)，卡銷(13)在槽(12)中移動(dòng)，攝像頭組件(8)裝入后，彈簧(7)使卡銷(13)頂緊在槽(12)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1和2所述的鉆孔窺視儀，其特征在于固定裝置(3)是機(jī)械、液壓或氣動(dòng)裝置。
7.如權(quán)利要求3所述的鉆孔窺視儀，其特征在于固定裝置(3)是機(jī)械、液壓或氣動(dòng)裝置。
8.如權(quán)利要求4所述的鉆孔窺視儀，其特征在于固定裝置(3)是機(jī)械、液壓或氣動(dòng)裝置。
9.如權(quán)利要求5所述的鉆孔窺視儀，其特征在于固定裝置(3)是機(jī)械、液壓或氣動(dòng)裝置。
專利摘要一種用于監(jiān)測(cè)巖體結(jié)構(gòu)，特別是監(jiān)測(cè)煤礦井下巖體結(jié)構(gòu)的鉆孔窺視儀，包括光電探頭(1)、支撐(2)、固定裝置(3)、隔爆箱(40)、顯示器(5)和(或)錄像機(jī)(6)。光電探頭和固定裝置分別安裝在支撐桿的兩端，顯示器和(或)錄像機(jī)放在隔爆箱中。采用了電池電源及電池供電的小型顯示器和(或)錄像機(jī)。電路采用了復(fù)合型防爆處理。該儀器防爆、便攜、分辨率高、成本低，可在低照度條件下及各種方位的鉆孔中使用。
文檔編號(hào)E21B47/00GK2152075SQ9320007
公開(kāi)日1994年1月5日 申請(qǐng)日期1993年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月4日
發(fā)明者陳健民, 陸世勇, 杜樂(lè)清, 劉萬(wàn)忠, 張良 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院北京開(kāi)采研究所