一種鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦企業(yè)對(duì)井下安全生產(chǎn)的重視程度越來越高，煤礦企業(yè)采用各種各樣的手段來預(yù)防和避免礦難發(fā)生，加強(qiáng)安全生產(chǎn)。在引起礦難的各種原因中，瓦斯突出占了相當(dāng)大的比重，井下空間有限，一旦爆發(fā)瓦斯突出，大量瓦斯不容易及時(shí)排放，極易引發(fā)礦難。煤礦企業(yè)預(yù)防瓦斯突出的普遍做法是采用預(yù)先在煤層打孔檢測(cè)的方式來勘測(cè)地質(zhì)環(huán)境，通過管道把煤層孔的瓦斯氣體抽放到地面進(jìn)行利用。
[0003]目前，多是采用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，鉆孔時(shí)，由鉆機(jī)上的動(dòng)力頭將一根接一根的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿向前鉆進(jìn)以進(jìn)行鉆孔操作，標(biāo)準(zhǔn)鉆桿首尾對(duì)接如圖4所示，各標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的中部桿體100處具有較大空腔，金屬橫截面積較小，而相鄰標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的對(duì)接處200存在接縫，在接縫位置處的金屬橫截面積也越大于標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的其他桿體部位。在將一根接一根的首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿打入煤層或巖層中時(shí)，由工人觀察標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的對(duì)接處的通過次數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉆桿個(gè)數(shù)的計(jì)量，計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)乘以標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的長度即可得到鉆孔深度，在鉆孔深度達(dá)到預(yù)定要求后，再將標(biāo)準(zhǔn)鉆桿一根接一根的退出鉆孔，在退出過程中，也由人工觀察標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的對(duì)接處的通過次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)以復(fù)核鉆孔深度。
[0004]但由于鉆桿安裝由人工完成并計(jì)數(shù)，人工計(jì)數(shù)一方面增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，影響工人勞動(dòng)效率，另一方面，也容易出現(xiàn)因工人疲勞而導(dǎo)致的認(rèn)為計(jì)數(shù)誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中主要依靠人工計(jì)數(shù)導(dǎo)致工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的技術(shù)問題。
[0006]本實(shí)用新型所提供的鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置的技術(shù)方案是:鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置，包括用于套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿上的測(cè)量探頭，該測(cè)量探頭包括用于產(chǎn)生交變電流的激勵(lì)電路，激勵(lì)電路包括用于非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿上的激勵(lì)線圈，測(cè)量探頭還包括用于在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿穿過所述激勵(lì)線圈的過程中檢測(cè)激勵(lì)線圈內(nèi)部信號(hào)變化的檢測(cè)電路，檢測(cè)電路包括用于非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿上的檢測(cè)所述激勵(lì)線圈內(nèi)部信號(hào)變化的檢測(cè)線圈，檢測(cè)線圈與激勵(lì)線圈相互靠近布置以與所述激勵(lì)線圈形成電磁耦合。
[0007]所述的激勵(lì)電路包括依次連接的交變激勵(lì)源、信號(hào)放大單元和所述的激勵(lì)線圈。
[0008]所述的交變激勵(lì)源為幅值不變的正弦激勵(lì)源。
[0009]所述的檢測(cè)電路包括依次連接的所述檢測(cè)線圈和對(duì)檢測(cè)線圈輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理并將檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定閾值進(jìn)行比較且根據(jù)比較結(jié)果輸出脈沖信號(hào)的信號(hào)處理單元，所述測(cè)量裝置還包括用于與信號(hào)處理單元的輸出端信號(hào)連接以對(duì)所述脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的檢測(cè)主機(jī)。
[0010]所述的激勵(lì)線圈整體和檢測(cè)線圈整體在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿長度方向上錯(cuò)開。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所提供的測(cè)量裝置在使用時(shí)，使首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿連續(xù)性的通過測(cè)量探頭，非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿上的激勵(lì)線圈會(huì)向標(biāo)準(zhǔn)鉆桿施加感應(yīng)磁場，該感應(yīng)磁場會(huì)在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿內(nèi)部產(chǎn)生禍流，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，禍流產(chǎn)生的磁場會(huì)反抗原來激勵(lì)線圈自身磁場的變化，等效于激勵(lì)線圈自身阻抗的變化，激勵(lì)線圈內(nèi)部信號(hào)發(fā)生變化，通過與激勵(lì)線圈電磁耦合的檢測(cè)線圈檢測(cè)到激勵(lì)線圈內(nèi)部信號(hào)變化，因?yàn)槭孜矊?duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿在對(duì)接處不僅存在接縫，而且接縫處的金屬橫截面積也遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)鉆桿桿體的其他部位，在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿連續(xù)性的穿過激勵(lì)線圈時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的對(duì)接處所產(chǎn)生的渦流和中部桿體處所產(chǎn)生的渦流對(duì)激勵(lì)線圈的內(nèi)部信號(hào)的影響不同，激勵(lì)線圈的內(nèi)部信號(hào)變化也不相同，即當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的對(duì)接處通過激勵(lì)線圈時(shí)所造成的影響大于標(biāo)準(zhǔn)鉆桿桿體的其他部位對(duì)激勵(lì)線圈所造成的影響，與激勵(lì)線圈形成電磁耦合的檢測(cè)線圈會(huì)檢測(cè)到激勵(lì)線圈內(nèi)部信號(hào)變化，進(jìn)而可通過檢測(cè)線圈輸出的檢測(cè)信號(hào)判斷標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的對(duì)接處是否通過，可有效降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工人的勞動(dòng)效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型所提供的鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置安裝在鉆機(jī)上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1中測(cè)量裝置的測(cè)量探頭的電氣原理框圖；
[0014]圖3是禍流效應(yīng)原理圖；
[0015]圖4是標(biāo)準(zhǔn)鉆桿連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、圖2所示，一種鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置的實(shí)施例，該實(shí)施例中的測(cè)量裝置包括測(cè)量探頭2和檢測(cè)主機(jī)3，本實(shí)施例中的測(cè)量探頭在使用時(shí)直接固設(shè)在鉆機(jī)的夾持器I上，測(cè)量探頭2在使用時(shí)套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4上。測(cè)量探頭2包括用于產(chǎn)生交變電流的激勵(lì)電路，激勵(lì)電路包括依次連接的交變激勵(lì)源21、信號(hào)放大單元22和激勵(lì)線圈23，激勵(lì)線圈23用于非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4上，本實(shí)施例中的交變激勵(lì)源21為幅值不變的正弦激勵(lì)源。測(cè)量探頭還包括用于在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿穿過所述激勵(lì)線圈的過程中檢測(cè)激勵(lì)線圈內(nèi)部信號(hào)變化的檢測(cè)電路，檢測(cè)電路包括依次連接的檢測(cè)線圈24和信號(hào)處理單元25，檢測(cè)線圈24用于非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4上的檢測(cè)所述激勵(lì)線圈23內(nèi)部信號(hào)變化，且該檢測(cè)線圈24與激勵(lì)線圈23相互靠近布置以與所述激勵(lì)線圈23形成電磁耦合，此處的激勵(lì)線圈23整體和檢測(cè)線圈24整體在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿長度方向上錯(cuò)開，而信號(hào)處理單元25則是對(duì)檢測(cè)線圈24輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理并將檢測(cè)信號(hào)與設(shè)定閾值進(jìn)行比較且根據(jù)比較結(jié)果輸出脈沖信號(hào)，信號(hào)處理單元25對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大、幅度和相位鑒別處理。檢測(cè)主機(jī)3與信號(hào)處理單元25的輸出端信號(hào)連接以對(duì)信號(hào)處理單元輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)乘以標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的長度，即可得到鉆孔深度。
[0017]本實(shí)施例所提供的測(cè)量裝置在使用時(shí)，將測(cè)量探頭2固設(shè)在夾持器3上，測(cè)量探頭2非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4上，當(dāng)鉆機(jī)上的動(dòng)力頭將如圖4所示的首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4連續(xù)性的打入煤層或巖層6中時(shí)，非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4上的激勵(lì)線圈23會(huì)向標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4施加感應(yīng)磁場，如圖3所示，該感應(yīng)磁場會(huì)在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿內(nèi)部產(chǎn)生渦流，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，渦流產(chǎn)生的磁場會(huì)反抗原來激勵(lì)線圈23自身磁場的變化，等效于激勵(lì)線圈23自身阻抗的變化，激勵(lì)線圈23內(nèi)部信號(hào)發(fā)生變化，通過與激勵(lì)線圈23電磁耦合的檢測(cè)線圈24檢測(cè)到激勵(lì)線圈內(nèi)部信號(hào)變化，因?yàn)槭孜矊?duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4在對(duì)接處5不僅存在接縫，而且接縫處的金屬橫截面積也遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)鉆桿桿體的其他部位，在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿連續(xù)性的穿過激勵(lì)線圈時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆桿4的對(duì)接處5所產(chǎn)生的渦流和中部桿體處所產(chǎn)生的渦流對(duì)激勵(lì)線圈23的內(nèi)部信號(hào)的影響不同，激勵(lì)線圈23的內(nèi)