本實(shí)用新型涉及鉆孔檢測領(lǐng)域，具體涉及一種鉆孔測斜裝置。

背景技術(shù)：

鉆孔測斜儀是一種在鉆孔的不同深度測量鉆孔的頂角和方位角的測量儀器，廣泛應(yīng)用于礦井、地質(zhì)勘探、以及精確的定向工程領(lǐng)域，例如基坑、地基基礎(chǔ)、墻體和壩體坡等工程構(gòu)筑物。由于鉆孔測斜儀在使用過程中不可避免地發(fā)生漂移，或者在攜帶運(yùn)輸過程中受外部因素影響而發(fā)生偏差，為了保證鉆孔的實(shí)際測量精度，通常定期對鉆孔測斜儀進(jìn)行校驗(yàn)。但是，鉆孔測斜儀的實(shí)際誤差受使用環(huán)境、使用方法和/或攜帶運(yùn)輸過程中外部因素的影響，因此，需要對鉆孔測斜儀受到的外部因素的影響進(jìn)行監(jiān)測，便于根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果及時(shí)對鉆孔測斜儀進(jìn)行校驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉆孔測斜裝置，能夠?qū)κ褂铆h(huán)境和/或攜帶運(yùn)輸過程中外部因素的影響進(jìn)行監(jiān)測，使得操作人員可以隨時(shí)檢查獲取溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值，并根據(jù)這些測量數(shù)據(jù)及時(shí)決定對本裝置進(jìn)行校驗(yàn)，以確保其實(shí)際測量的精度要求。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種鉆孔測斜裝置，包括探頭和終端，所述探頭與所述終端通信連接，所述探頭內(nèi)設(shè)有角度傳感器、方位傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、磁力傳感器、震動傳感器、控制器和報(bào)警器；

所述控制器分別與所述角度傳感器、方位傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、磁力傳感器和震動傳感器相連；

所述報(bào)警器與所述控制器相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制器包括數(shù)據(jù)處理單元以及分別與所述數(shù)據(jù)處理單元連接的數(shù)據(jù)采集單元、時(shí)鐘單元、存儲單元、無線發(fā)射單元和電源電路。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制器為微控制芯片。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述終端包括無線接收單元，所述無線發(fā)射單元和所述無線接收器分別為配置連接的藍(lán)牙發(fā)射器和藍(lán)牙接收器。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述探頭內(nèi)還設(shè)有供電單元，所述供電單元包括可充電電池，所述可充電電池分別與所述角度傳感器、方位傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、磁力傳感器、震動傳感器、控制器和報(bào)警器連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述供電單元還包括充電管理電路和電源接口，所述充電管理電路分別與所述可充電電池、電源接口和所述報(bào)警器連接；

所述終端還包括充電接口，所述充電接口通過所述電源接口對所述可充電電池充電。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電源接口和所述充電接口為相配合的USB接口。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述報(bào)警器為報(bào)警燈和/或蜂鳴器。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述角度傳感器為重力加速度傳感器，所述方位傳感器為陀螺儀傳感器、磁傳感器或者磁阻傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本實(shí)用新型利用溫度傳感器、濕度傳感器、磁力傳感器和震動傳感器對使用環(huán)境和/或攜帶運(yùn)輸過程中外部因素的影響進(jìn)行監(jiān)測，使得操作人員可以隨時(shí)檢查獲取的溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值，并根據(jù)這些測量數(shù)據(jù)及時(shí)決定對本裝置進(jìn)行校驗(yàn)，以確保其實(shí)際測量的精度要求。

(2)本實(shí)用新型可以在實(shí)際測量過程中，利用溫度傳感器、濕度傳感器、磁力傳感器和震動傳感器獲取溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值，有助于判斷角度傳感器和方位傳感器的測量數(shù)據(jù)的誤差，便于后續(xù)對測量數(shù)據(jù)的分析計(jì)算。

(3)本實(shí)用新型中的報(bào)警器可以對溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值及時(shí)報(bào)警，提示操作人員及時(shí)檢查溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值。

(4)本實(shí)用新型可以通過終端對供電單元進(jìn)行充電，在野外工作時(shí)，使充電過程更加方便。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。

圖中：1-探頭，11-角度傳感器，12-方位傳感器，13-溫度傳感器，14-濕度傳感器，15-磁力傳感器，16-震動傳感器，17-控制器，18-報(bào)警器，19-供電單元，2-終端，3-線纜。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供一種鉆孔測斜裝置，包括探頭1和終端2，探頭1與終端2通信連接，探頭1內(nèi)設(shè)有角度傳感器11、方位傳感器12、溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15、震動傳感器16、控制器17和報(bào)警器18。

角度傳感器11為重力加速度傳感器，方位傳感器12為陀螺儀傳感器、磁傳感器或者磁阻傳感器。角度傳感器11為重力加速度傳感器，方位傳感器12為陀螺儀傳感器、磁傳感器或者磁阻傳感器。角度傳感器11可以為三軸重力加速度傳感器，用于測量三軸方向的重力加速度，確定鉆孔在三軸方向的頂角。方位傳感器12用于確定鉆孔在三軸方向的方位角。

溫度傳感器13用于測量本裝置所在環(huán)境的溫度，濕度傳感器14用于測量本裝置所在環(huán)境的濕度，磁力傳感器15用于測量本裝置所在環(huán)境的磁場數(shù)據(jù)，磁力傳感器15可以為三軸的磁力傳感器，震動傳感器16用于測量本裝置所受到的震動。

控制器17分別與角度傳感器11、方位傳感器12、溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16相連。

控制器17包括數(shù)據(jù)處理單元以及分別與數(shù)據(jù)處理單元連接的數(shù)據(jù)采集單元、時(shí)鐘單元、存儲單元、無線發(fā)射單元和電源電路。

參見圖1所示，角度傳感器11、方位傳感器12和溫度傳感器13均設(shè)置于探頭1的中部，濕度傳感器14、磁力傳感器15、震動傳感器16、控制器17和報(bào)警器18設(shè)于探頭1的一端，該端與線纜3連接，線纜3用于將探頭1放入鉆孔內(nèi)，以便對鉆孔進(jìn)行測量。

角度傳感器11、方位傳感器12、溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16分別與控制器17的數(shù)據(jù)采集單元連接，上述所有傳感器的測量數(shù)據(jù)分別通過數(shù)據(jù)采集單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送到數(shù)據(jù)處理單元。

控制器17為微控制芯片，微控制芯片的集成度高，速度快，可靠性好，可以靈活地控制上述各種傳感器的測量數(shù)據(jù)的采集，而且有效地降低功耗，延長電池使用時(shí)間。

根據(jù)是否對鉆孔進(jìn)行測量，可以將本裝置的狀態(tài)劃分為工作模式和非工作模式。

在工作模式，本裝置對鉆孔進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)采集單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元的指令分別采集角度傳感器11、方位傳感器12和溫度傳感器13的測量數(shù)據(jù)，并存入存儲單元，溫度傳感器13測量的溫度數(shù)值用于對角度傳感器11和方位傳感器12的測量數(shù)據(jù)的進(jìn)行溫度補(bǔ)償。數(shù)據(jù)采集單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元的指令分別采集濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16的測量數(shù)據(jù)，將濕度、磁場和震動變化情況存入存儲單元，用于在后續(xù)的測量數(shù)據(jù)分析過程中顯示角度傳感器11和方位傳感器12的測量數(shù)據(jù)是否有較大的誤差。例如，當(dāng)測量過程中的濕度、磁場和震動的變化較大時(shí)，角度傳感器11和方位傳感器12的測量數(shù)據(jù)可能有較大的誤差，因此需要對誤差較大的測量數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行消除誤差處理，或者重新測量。

數(shù)據(jù)處理單元可以根據(jù)時(shí)鐘單元對角度傳感器11、方位傳感器12和溫度傳感器13進(jìn)行同步測量，也可以同時(shí)對濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16中的一個(gè)或多個(gè)傳感器進(jìn)行同步測量，因此在獲得角度傳感器11、方位傳感器12和溫度傳感器13的測量結(jié)果的同時(shí)，也獲取濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)。

在非工作模式下，數(shù)據(jù)采集單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元的指令分別采集溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16的測量結(jié)果，將溫度、濕度、磁場和震動在環(huán)境變化影響下的測量結(jié)果及變化值存入存儲單元。

數(shù)據(jù)采集單元在非工作模式下采集溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16的測量結(jié)果時(shí)間間隔可以根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)定，通常情況下，數(shù)據(jù)采集單元在非工作模式下的采集時(shí)間間隔比在工作模式下長。

本實(shí)用新型利用溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16對使用環(huán)境和/或攜帶運(yùn)輸過程中外部因素的影響進(jìn)行監(jiān)測，使得操作人員可以隨時(shí)檢查獲取的溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值，并根據(jù)這些測量數(shù)據(jù)及時(shí)決定對本裝置進(jìn)行校驗(yàn)，以確保其實(shí)際測量的精度要求。

探頭1內(nèi)還設(shè)有供電單元19，供電單元19包括可充電電池，可充電電池分別與角度傳感器11、方位傳感器12、溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15、震動傳感器16、控制器17和報(bào)警器18連接。

供電單元19還包括充電管理電路和電源接口，充電管理電路分別與可充電電池、電源接口和報(bào)警器18連接。

充電管理電路用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電源接口的輸入電壓是否超過預(yù)設(shè)范圍以及可充電電池的電壓水平。

終端2還包括充電接口，充電接口通過電源接口對可充電電池充電，電源接口和充電接口為相配合的USB接口。

本實(shí)用新型可以通過終端2對供電單元19進(jìn)行充電，在野外工作時(shí)，使充電過程更加方便。

終端2包括無線接收單元，無線發(fā)射單元和無線接收器分別為配置連接的藍(lán)牙發(fā)射器和藍(lán)牙接收器，本裝置通過無線傳輸方式將各傳感器的測量數(shù)據(jù)傳送到終端2進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算分析。

報(bào)警器18與控制器17相連，報(bào)警器18為報(bào)警燈和/或蜂鳴器。

當(dāng)溫度傳感器13、濕度傳感器14、磁力傳感器15和震動傳感器16的測量結(jié)果及變化值達(dá)到預(yù)定的閾值時(shí)，或者經(jīng)過一段時(shí)間后這些測量結(jié)果及變化值的累計(jì)值達(dá)到預(yù)定的閾值時(shí)，報(bào)警器18報(bào)警提示。

如果電源接口的輸入電壓超過預(yù)設(shè)范圍或者可充電電池的電壓水平較低時(shí)，報(bào)警器18報(bào)警提示。

本實(shí)用新型中的報(bào)警器18可以對溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值及時(shí)報(bào)警，提示操作人員及時(shí)檢查溫度、濕度、磁場和震動的測量數(shù)據(jù)及變化值。

本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。