本发明属于地质勘探工程钻孔物探,具体涉及一种钻孔多参数信息采集探杆。
背景技术:
1、在采矿工程和隧道工程等工程中,为预测地质灾害、防止矿井热害、保证地下工程稳定性和开发地热资源,通常需要对工作面进行勘探,其中钻孔物探技术应用的比较广泛,常见的方法是将探杆放入钻孔中达到获取孔内地质参数的目的。
2、现有钻孔物探装备中并无某种明确的装备可直接测量出钻孔内围岩温度,且多数装备存在采集参数单一、集合程度低、对数据采集的针对性不足等缺陷,在工程作业中花费了大量的作业时间,增加了工程成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种钻孔多参数信息采集探杆,能够同步进行多种数据采集,有效提高数据采集效率,降低工程成本。
2、为实现上述目的,本发明一种钻孔多参数信息采集探杆,包括外显控制器和探杆外壳,所述探杆外壳内部沿探杆外壳长度方向依次设有岩温采集系统、水样提取系统和裂缝信息采集系统;
3、所述探杆外壳内设有中控模组,所述外显控制器通过外置线缆连接控制中控模组,所述中控模组通过内置线缆连接控制岩温采集系统、水样提取系统和裂缝信息采集系统;
4、所述岩温采集系统包括若干环绕分布的岩温传感器,所述探杆外壳上对应岩温传感器设有探测窗口,所述岩温传感器包括红外接收器、橡胶套、蜂鸣器、电池和主控板,所述主控板固定于探杆外壳内部,所述红外接收器、电池和蜂鸣器顺次连接于主控板上,所述橡胶套环绕红外接收器连接于主控板的侧边,并嵌套于探测窗口内;
5、所述水样提取系统包括连接固定于探杆外壳内的储水仓和电动机,所述储水仓靠近岩温采集系统的一端连接有导水管,所述导水管的另一端穿过岩温采集系统连接有取样管,所述取样管与岩温采集系统之间设有密封板,所述储水仓内设有活塞,所述电动机通过驱动机构连接控制活塞在储水仓内往复移动;
6、所述裂缝信息采集系统包括主板和若干红外摄像装置,所述探杆外壳上环绕设有若干用于安装红外摄像装置的摄像窗口,所述主板安装于探杆外壳的端板上,并连接控制红外摄像装置;
7、所述探杆外壳内还设有导轮装置。
8、作为本发明进一步的方案:所述导轮装置包括隔板、限位盘和导轮组件,所述隔板和限位盘连接形成s型结构,配合探杆外壳形成两个腔体,所述导轮组件连接放置于腔体内,所述探杆外壳上对应导轮组件设有活动槽。
9、作为本发明进一步的方案:所述导轮组件包括导轨、推杆、摇杆、弹簧、滑块和导轮,所述导轨固定于隔板上,所述滑块滑动连接于导轨上,所述推杆转动连接于滑块上,所述推杆的另一端与摇杆中部转动连接,摇杆一端与隔板转动连接,另一端设于活动槽内转动连接导轮,所述弹簧一端与滑块连接,另一端远离摇杆固定于隔板上。
10、作为本发明进一步的方案:所述导轮装置设有两组,分别设于岩温采集系统和水样提取系统以及水样提取系统和裂缝信息采集系统之间。
11、作为本发明进一步的方案:所述驱动机构包括设于活塞远离岩温采集系统一端的驱动杆,所述驱动杆的另一端连接有滑动套,所述滑动套内螺纹套接有螺纹杆,所述螺纹杆的端部与电动机的动力输出端连接,所述探杆外壳内设有若干限位支撑螺纹杆和驱动杆的圆盘。
12、作为本发明进一步的方案:所述红外摄像装置包括红外摄像头,所述红外摄像头外侧设有嵌入于摄像窗口的钢化玻璃。
13、作为本发明进一步的方案:所述中控模组固定于端板上,所述端板上设有连接中控模组的线缆接口,线缆接口位于端板外的一端用于连接外置线缆。
14、作为本发明进一步的方案:所述外显控制器上设有屏幕触控模块、指令发送模块和数据接收模块。
15、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
16、利用岩温采集系统、水样提取系统和裂缝信息采集系统能够同步完成钻孔原位围岩温度、裂隙信息和提取钻孔水样的任务,合理的搭配组合及探杆外壳内空间的充分利用,有效解决采集参数单一问题,同时能够极大的减少实际工程中的作业时间和工程成本。
1.一种钻孔多参数信息采集探杆,包括外显控制器(1)和探杆外壳(3),其特征在于,所述探杆外壳(3)内部沿探杆外壳(3)长度方向依次设有岩温采集系统(4)、水样提取系统(6)和裂缝信息采集系统(7);
2.根据权利要求1所述的一种钻孔多参数信息采集探杆,其特征在于,所述导轮装置(5)包括隔板(5.2)、限位盘(5.1)和导轮组件,所述隔板(5.2)和限位盘(5.1)连接形成s型结构,配合探杆外壳(3)形成两个腔体(5.9),所述导轮组件连接放置于腔体(5.9)内,所述探杆外壳(3)上对应导轮组件设有活动槽(3.3)。
3.根据权利要求2所述的一种钻孔多参数信息采集探杆,其特征在于,所述导轮组件包括导轨(5.8)、推杆(5.6)、摇杆(5.5)、弹簧(5.3)、滑块(5.7)和导轮(5.4),所述导轨(5.8)固定于隔板(5.2)上,所述滑块(5.7)滑动连接于导轨(5.8)上,所述推杆(5.6)转动连接于滑块(5.7)上,所述推杆(5.6)的另一端与摇杆(5.5)中部转动连接,摇杆(5.5)一端与隔板(5.2)转动连接,另一端设于活动槽(3.3)内转动连接导轮(5.4),所述弹簧(5.3)一端与滑块(5.7)连接,另一端远离摇杆(5.5)固定于隔板(5.2)上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种钻孔多参数信息采集探杆,其特征在于,所述导轮装置(5)设有两组,分别设于岩温采集系统(4)和水样提取系统(6)以及水样提取系统(6)和裂缝信息采集系统(7)之间。
5.根据权利要求1或2所述的一种钻孔多参数信息采集探杆,其特征在于,所述驱动机构包括设于活塞(6.2)远离岩温采集系统(4)一端的驱动杆(6.3),所述驱动杆(6.3)的另一端连接有滑动套(6.7),所述滑动套(6.7)内螺纹套接有螺纹杆(6.5),所述螺纹杆(6.5)的端部与电动机(6.6)的动力输出端连接,所述探杆外壳(3)内设有若干限位支撑螺纹杆(6.5)和驱动杆(6.3)的圆盘(6.4)。
6.根据权利要求1或2所述的一种钻孔多参数信息采集探杆,其特征在于,所述红外摄像装置包括红外摄像头(7.2),所述红外摄像头(7.2)外侧设有嵌入于摄像窗口(3.1)的钢化玻璃(7.3)。
7.根据权利要求1或2所述的一种钻孔多参数信息采集探杆,其特征在于,所述中控模组(11)固定于端板(3.2)上,所述端板(3.2)上设有连接中控模组(11)的线缆接口(12),线缆接口(12)位于端板(3.2)外的一端用于连接外置线缆(2)。
8.根据权利要求1或2所述的一种钻孔多参数信息采集探杆,其特征在于,所述外显控制器(1)上设有屏幕触控模块(1.1)、指令发送模块(1.3)和数据接收模块(1.2)。