一种锚杆长度检测设备及方法与流程

本发明涉及锚杆检测，具体涉及一种锚杆长度检测设备及方法。

背景技术：

1、锚杆支护已经成为煤矿巷道的主要支护方式，其中锚杆支护技术极大地提高了巷道围岩控制水平，保障了矿井安全生产。但是由于锚杆支护属于隐性支护，支护质量难以监测，导致容易出现煤矿顶板灾害事故。

2、现有的锚杆长度无损检测设备采用杆长激振头或激振锤进行激振，都为人工激振，激振力度不稳定，激发力量不可控。且现如今大多数类型的巷道，巷道高度大。对于顶板位置的锚杆，都需要搭梯或者搭建平台，检测难度大。检测下一根锚杆时，需要移动平台和梯子高空作业，不仅工作量巨大，而且对于工人的安全也是不利的。

3、为此，本发明提供一种锚杆长度检测设备及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种锚杆长度检测设备，该检测设备能够在无需人工激振且无需进行高空作业的情况下检测锚杆长度。

2、本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

3、一种锚杆长度检测设备，包括检测主机、伸缩杆以及激振检测部件；

4、所述激振检测部件包括环形高强磁铁、电磁推杆以及压电式加速度传感器；

5、所述激振检测部件的顶部设置所述环形高强磁铁；

6、所述激振检测部件的内部设置所述电磁推杆，所述电磁推杆的端部设置有撞针；所述激振检测部件的内部还设置所述压电式加速度传感器；

7、所述伸缩杆的一端转动连接所述激振检测部件；

8、所述检测主机通过数据传输线连接电磁推杆以及压电式加速度传感器。

9、优选的，所述激振检测部件的内部还设置有配重块。

10、优选的，所述伸缩杆包括杆体、转轴以及手柄；

11、所述杆体由直径依次递减的空心圆杆嵌套构成，能够进行逐级收缩或伸长；

12、所述杆体的顶部通过转轴转动连接所述激振检测部件；

13、所述杆体的底部设置所述手柄。

14、优选的，所述手柄由环状pu泡绵制成，且手柄包裹杆体最外侧的一节。

15、优选的，所述数据传输线穿过所述杆体的内部，并最终通过转轴的空心处连接所述电磁推杆以及压电式加速度传感器。

16、优选的，所述检测主机包括隔爆外壳、显示屏、操作按键、电池以及单片机；所述检测主机的外侧设置隔爆外壳；

17、所述检测主机的前侧面设置显示屏和操作按键；

18、所述检测主机的内部设置电池以及单片机，所述单片机通过数据传输线连接所述电磁推杆以及压电式加速度传感器。

19、优选的，所述配重块是由铅块制成的。

20、优选的，所述激振检测部件的外侧设置防护外壳。

21、一种锚杆长度检测方法，应用上述所述的锚杆长度检测设备，包括如下步骤：

22、步骤1、将伸缩杆进行伸长，使得激振检测部件能够接触到巷道顶板；

23、步骤2、将激振检测部件上的环形高强磁铁对齐巷道顶板外露端锚杆截面，并使其吸附稳固；

24、步骤3、通过操作按键控制检测主机，发送激振命令，激振检测部件的电磁推杆进行激振并传感，然后将自由段反射时间tf、全长反射时间ta、自由段波速vf、锚固段波速vm的检测数据通过数据传输线传输回检测主机；

25、步骤4、检测主机对检测数据分析，并自动计算生成锚固段长度lm、自由段长度lf以及锚杆总长la并将其显示在显示屏上；

26、其中，

27、

28、la＝lm+lf

29、步骤5、将吸附于锚杆外露端截面的激振检测部件取下，进行下一根锚杆长度的检测。

30、本发明的有益效果如下：

31、本发明提出一种锚杆长度检测设备，该检测设备通过在激振检测部件中设置电磁推杆和压电式加速度传感器，通过电磁推杆代替人工激振，激振力度稳定且激发力量可控，能够获得稳定的检测结果；通过压电式加速度传感器感应数据并将数据反馈至检测主机，由检测主机进行测算并生成锚杆长度，测算过程直观并且高效；通过将伸缩杆与激振检测部件相连接，并且在激振检测部件的顶端设置环形高强磁铁与锚杆外露端截面相吸附，工作人员无需进行高空作业，保证了工作人员的生命安全，同时无需搭建梯子或者搭建平台，工作量减少以及提高了检测效率。

技术特征：

1.一种锚杆长度检测设备，其特征在于，包括检测主机、伸缩杆以及激振检测部件；

2.根据权利要求1所述的一种锚杆长度检测设备，其特征在于，所述激振检测部件的内部还设置有配重块。

3.根据权利要求1所述的一种锚杆长度检测设备，其特征在于，所述伸缩杆包括杆体、转轴以及手柄；

4.根据权利要求3所述的一种锚杆长度检测设备，其特征在于，所述手柄由环状pu泡绵制成，且手柄包裹所述杆体最外侧的一节。

5.根据权利要求3所述的一种锚杆长度检测设备，其特征在于，所述数据传输线穿过所述杆体的内部，并最终通过转轴的空心处连接所述电磁推杆以及压电式加速度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种锚杆长度检测设备，其特征在于，所述检测主机包括隔爆外壳、显示屏、操作按键、电池以及单片机；

7.根据权利要求2所述的一种锚杆长度检测设备，其特征在于，所述配重块是由铅块制成的。

8.根据权利要求1所述的一种锚杆长度检测设备，其特征在于，所述激振检测部件的外侧设置防护外壳。

9.一种锚杆长度检测方法，应用上述权利要求1至8任一项所述的锚杆长度检测设备，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明属于锚杆检测技术领域，公开了一种锚杆长度检测设备及方法；该检测设备包括检测主机、伸缩杆以及激振检测部件；激振检测部件包括环形高强磁铁、电磁推杆以及压电式加速度传感器；伸缩杆的一端转动连接激振检测部件；检测主机通过数据传输线连接电磁推杆以及压电式加速度传感器，检测主机能够控制电磁推杆进行激振，并对压电式加速度传感器感应的数据进行处理。本发明检测设备通过在激振检测部件中设置电磁推杆和压电式加速度传感器，通过电磁推杆代替人工激振，激振力度稳定且激发力量可控，能够获得稳定的检测结果。通过设置伸缩杆与激振检测部件相连接，并且设置环形高强磁铁与锚杆连接，无需进行高空作业，保证了人员的生命安全。

技术研发人员：张闯,房平,张涛,安彦成,罗波远,姚新宇,赵丹锋,杨雨默,马耀荣,董国庆,王跃,于凤海,梁晨
受保护的技术使用者：鄂尔多斯市昊华红庆梁矿业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/17