一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于巖土工程質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對鉆孔質(zhì)量進(jìn)行檢測的方法，尤其是涉及一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波是進(jìn)行地質(zhì)勘探測試和巖土工程質(zhì)量檢測常用的方法。鉆孔聲波法是最常用的聲波測試方法，一般使用一種一發(fā)雙收的鉆孔聲波探頭進(jìn)行測試。探頭由相距20cm至30cm的3個(gè)柱狀換能器組成，其中一個(gè)端子發(fā)射聲波，聲波由發(fā)射端子經(jīng)水傳播到孔壁，沿孔壁滑行一段距離后再折射到水中，并由兩個(gè)接收端子接收。由于聲波沿這個(gè)路徑傳播的時(shí)間比聲波沿水直接傳播的直達(dá)波時(shí)間短，稱為首波，利用兩個(gè)接收端子接收到的首波時(shí)間差和端子距離計(jì)算測試段內(nèi)巖體的聲速。但由于這種方法需要依賴于水作為聲波傳播的介質(zhì)，因此只適用于有水的鉆孔施工條件下，在有水的孔中才能測試。
[0003]而工程中大部分的鉆孔是沒有水的。由于空氣的密度比水小得多，聲波在空氣中傳播衰減較快，其在空氣中傳播的距離非常短，導(dǎo)致鉆孔聲波法對干孔的測試無法進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，從而達(dá)到采用鉆孔聲波法在干孔中進(jìn)行聲波測試的效果。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
[0006]—種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，包括聲接收換能器、隔聲連接體、連接體、聲發(fā)射換能器和探頭輸入接頭，所述聲發(fā)射換能器一端依次連接兩個(gè)聲接收換能器，另一端通過連接體連接探頭輸入接頭，所述聲發(fā)射換能器與聲接收換能器之間設(shè)有微型電動(dòng)空氣栗，所述聲發(fā)射換能器和其中一個(gè)聲接收換能器分別通過連接體、隔聲連接體與微型電動(dòng)空氣栗兩端連接固定，兩個(gè)聲接收換能器之間亦通過連接體和隔聲連接體連接固定；所述微型電動(dòng)空氣栗上設(shè)有送氣管口；所述聲發(fā)射換能器和聲接收換能器外壁分別套有一水氣膠囊。
[0007]所述水氣膠囊包括充水膠囊和充氣膠囊，上述充水膠囊與充氣膠囊連接后截面形成環(huán)狀，充水膠囊與充氣膠囊各占環(huán)狀的一半，并形成相互隔離的兩個(gè)獨(dú)立腔室，環(huán)內(nèi)圈兩端分別設(shè)有橡膠鎖緊帶；充水膠囊上設(shè)有自帶閥門的注水管，充氣膠囊兩端分別設(shè)有充氣管。
[0008]所述探頭輸入接頭下方設(shè)有貼壁膠囊固定圈。
[0009]所述水氣膠囊為軟性膠囊，其充氣膠囊壁厚小于充水膠囊壁厚。
[0010]所述連接體采用塑料制作。
[0011 ]所述隔聲連接體采用塑料花格隔音材料卷制而成。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]本發(fā)明所述的一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，在沒有水的干孔鉆孔施工中，充分利用聲波與水的藕和關(guān)系，通過設(shè)置水氣膠囊結(jié)構(gòu)分別套在聲發(fā)射換能器和聲接收換能器上，并將聲波換能器與膠囊和孔壁緊密結(jié)合，聲發(fā)射換能器發(fā)射的聲波經(jīng)水囊直接傳遞到孔壁，孔壁中的聲接收換能器以同樣的方式接收聲波，實(shí)現(xiàn)在干孔中進(jìn)行聲波測試;本裝置的使用，使聲波換能器與孔壁藕合效率提高，聲波接收信號顯著增強(qiáng)，初值更清晰，測試時(shí)間更精確，提高了測試的精度;并且，其采用了電子控制氣囊快速充氣，提高了測試效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明中探頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明中水氣膠囊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明中水氣膠囊自由狀態(tài)下的截面示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明中水氣膠囊工作狀態(tài)下的截面示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明工作時(shí)的狀態(tài)示意圖。
[0020]圖中:1-充水膠囊，2-充氣膠囊，3-注水管，4-充氣管，5-橡膠鎖緊帶，6_貼壁膠囊固定圈，7-微型電動(dòng)空氣栗，8-聲接收換能器，9-送氣管口，10-隔聲連接體，11-連接體，12-聲發(fā)射環(huán)能器，13-探頭輸入接頭，14-待測試孔壁，15-水氣膠囊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0022]如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明所述的一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，包括聲接收換能器8、隔聲連接體10、連接體11、聲發(fā)射換能器12和探頭輸入接頭13，所述聲發(fā)射換能器12—端依次連接兩個(gè)聲接收換能器8，另一端通過連接體11連接探頭輸入接頭13，所述聲發(fā)射換能器12與聲接收換能器8之間設(shè)有微型電動(dòng)空氣栗7，微型電動(dòng)空氣栗7的電源和開關(guān)通過線纜連接，以實(shí)現(xiàn)在待測孔外控制微型電動(dòng)空氣栗7的啟停，微型電動(dòng)空氣栗7選用電子血壓計(jì)中使用的微型電子栗;所述聲發(fā)射換能器12和其中一個(gè)聲接收換能器8分別通過連接體11、隔聲連接體10與微型電動(dòng)空氣栗7兩端連接固定，兩個(gè)聲接收換能器8之間亦通過連接體11和隔聲連接體10連接固定;所述微型電動(dòng)空氣栗7上設(shè)有送氣管口 9;所述聲發(fā)射換能器12和聲接收換能器8外壁分別套有一水氣膠囊15。
[0023]所述水氣膠囊15包括充水膠囊I和充氣膠囊2，上述充水膠囊I與充氣膠囊2連接后截面形成環(huán)狀，充水膠囊I與充氣膠囊2各占環(huán)狀的一半，并形成相互隔離的兩個(gè)獨(dú)立腔室，環(huán)內(nèi)圈兩端分別設(shè)有彈性的橡膠鎖緊帶5;充水膠囊I上設(shè)有自帶閥門的注水管3，充氣膠囊2兩端分別設(shè)有充氣管4。
[0024]所述探頭輸入接頭13下方設(shè)有貼壁膠囊固定圈6，貼壁膠囊固定圈6為聲發(fā)射換能器12與探頭輸入接頭13之間的連接體11上的環(huán)形開槽，當(dāng)橡膠鎖緊帶5套在該位置時(shí)，部分陷入槽中，起到定位鎖緊的作用，在安裝水氣膠囊15的位置均設(shè)有貼壁膠囊固定圈6。
[0025]所述水氣膠囊15為軟性膠囊，其充氣膠囊2壁厚小于充水膠囊I壁厚，以確保充氣膠囊2更容易膨脹變形，并且在充氣膠囊2的擠壓下，充水膠囊I能更好地與待測試孔壁14貼口 O
[0026]所述連接體11采用塑料制作，隔聲連接體10采用塑料花格隔音材料卷制而成，以最大限度減小微型電動(dòng)空氣栗7工作發(fā)出的聲音對聲波采集的影響。
[0027]其操作步驟為:
[0028]1、改裝聲波測試探頭組件，在聲發(fā)射換能器12與聲接收換能器8之間安裝微型電動(dòng)空氣栗7，并為微型電動(dòng)空氣栗7的控制開關(guān)預(yù)留較長的線，以便將其延伸到待測試孔外；
[0029]2、在聲發(fā)射換能器12和聲接收換能器8上分別安裝水氣膠囊15;
[0030]3、通過管道將微型電動(dòng)空氣栗7的送氣管口與其兩端的充氣膠囊2的充氣管4連通，安裝于兩個(gè)聲接收換能器8上的水氣膠囊15充氣膠囊2通過管道串聯(lián)連接；
[0031]4、打開充水膠囊I的注水管3閥門，將各充水膠囊I分別充滿水，關(guān)閉注水閥門，將測試裝置放入待測試孔中；
[0032]5、啟動(dòng)聲發(fā)射換能器12和聲接收換能器8，調(diào)試至正常狀態(tài)，打開待測試孔外的微型電動(dòng)空氣栗7開關(guān)，對充氣膠囊2進(jìn)行充氣，使充氣膠囊2膨脹與待測試孔壁14貼合并同時(shí)擠壓充水膠囊I與待測試孔壁14充分貼合，直至聲波儀顯示器上的兩道聲波信號清晰，初至波明顯，保存信號；
[0033]6、打開微型電動(dòng)空氣栗7泄壓閥，釋放充氣膠囊2中的空氣，直至聲波儀顯示器上的兩道聲波信號消失；
[0034]7、移動(dòng)聲波測試探頭組件至下一測試點(diǎn)，重復(fù)5、6步驟。
[0035]本發(fā)明采用一種獨(dú)特的探測結(jié)構(gòu)，先設(shè)計(jì)水氣膠囊15，分別安裝在聲發(fā)射換能器12和聲接收換能器8上，測試前，先將充水膠囊I充滿水，并關(guān)閉注水閥門，通過管道將各充氣膠囊2與微型電動(dòng)空氣栗7連通，將探頭組件下放至待測試孔段位置。測試時(shí)，打開微型電動(dòng)空氣栗7，對充氣膠囊2進(jìn)行充氣，直到充氣膠囊2脹大至充滿鉆孔，達(dá)到水聲藕和要求，SP可進(jìn)行測試，獲取該點(diǎn)參數(shù)，完成該點(diǎn)測試后，打開微型電動(dòng)空氣栗7泄氣閥，充氣膠囊2收縮，移動(dòng)探頭組件到下一個(gè)測試點(diǎn)，重復(fù)上述操作過程。
[0036]由于充分利用了聲波與水的藕和關(guān)系，采用了水氣膠囊15結(jié)構(gòu)和微型電動(dòng)空氣栗7控制各換能器與充水膠囊充分貼壁，聲發(fā)射換能器12發(fā)射的聲波經(jīng)水囊直接傳遞到孔壁，孔壁中的聲接收換能器8以同樣的方式接收聲波，實(shí)現(xiàn)了聲波法快速檢測干孔孔壁質(zhì)量，其信號質(zhì)量好，測試精度高，可對不同深度的干孔進(jìn)行聲波測試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，包括聲接收換能器(8)、隔聲連接體(10)、連接體(11)、聲發(fā)射換能器(12)和探頭輸入接頭(13)，所述聲發(fā)射換能器(12)—端依次連接兩個(gè)聲接收換能器(8)，另一端通過連接體(II)連接探頭輸入接頭(13)，其特征在于:所述聲發(fā)射換能器(12)與聲接收換能器(8)之間設(shè)有微型電動(dòng)空氣栗(7)，所述聲發(fā)射換能器(12)和其中一個(gè)聲接收換能器(8)分別通過連接體(11)、隔聲連接體(10)與微型電動(dòng)空氣栗(7)兩端連接固定，兩個(gè)聲接收換能器(8)之間亦通過連接體(11)和隔聲連接體(10)連接固定;所述微型電動(dòng)空氣栗(7)上設(shè)有送氣管口(9);所述聲發(fā)射換能器(12)和聲接收換能器(8)外壁分別套有一水氣膠囊(15)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，其特征在于:所述水氣膠囊(15)包括充水膠囊(I)和充氣膠囊(2)，上述充水膠囊(I)與充氣膠囊(2)連接后截面形成環(huán)狀，充水膠囊(I)與充氣膠囊(2)各占環(huán)狀的一半，并形成相互隔離的兩個(gè)獨(dú)立腔室，環(huán)內(nèi)圈兩端分別設(shè)有橡膠鎖緊帶(5);充水膠囊(I)上設(shè)有自帶閥門的注水管(3)，充氣膠囊(2)兩端分別設(shè)有充氣管(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，其特征在于:所述探頭輸入接頭(13)下方設(shè)有貼壁膠囊固定圈(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，其特征在于:所述水氣膠囊(15)為軟性膠囊，其充氣膠囊(2)壁厚小于充水膠囊(I)壁厚。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，其特征在于:所述連接體(I I)采用塑料制作。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，其特征在于:所述隔聲連接體(1)采用塑料花格隔音材料卷制而成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在干孔中進(jìn)行工程質(zhì)量測試的裝置，屬于巖土工程質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括聲接收換能器、隔聲連接體、連接體、聲發(fā)射換能器和探頭輸入接頭，所述聲發(fā)射換能器一端依次連接兩個(gè)聲接收換能器，聲發(fā)射換能器與聲接收換能器之間設(shè)有微型電動(dòng)空氣泵，所述微型電動(dòng)空氣泵上設(shè)有送氣管口；所述聲發(fā)射換能器和聲接收換能器外壁分別套有一水氣膠囊。本技術(shù)方案通過設(shè)置水氣膠囊結(jié)構(gòu)分別套在聲發(fā)射換能器和聲接收換能器上，并將聲波換能器與膠囊和孔壁緊密結(jié)合，聲發(fā)射換能器發(fā)射的聲波經(jīng)水囊直接傳遞到孔壁，孔壁中的聲接收換能器以同樣的方式接收聲波，實(shí)現(xiàn)在干孔中進(jìn)行聲波測試。
【IPC分類】G01N29/04
【公開號】CN105548354
【申請?zhí)枴緾N201510893336
【發(fā)明人】王波
【申請人】中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月27日