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(lái)越高，煤礦企業(yè)采用各種各樣的手段來(lái)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(lái)勘測(cè)地質(zhì)環(huán)境，通過(guò)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)，由工人人工計(jì)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(zhǎng)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(guò)程中，也由人工進(jìn)行計(jì)數(shù)復(fù)核得到鉆孔深度。
[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)中主要依靠人工對(duì)鉆桿個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)而導(dǎo)致增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度的技術(shù)問(wèn)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，其特征在于:包括測(cè)量探頭，測(cè)量探頭包括用于非接觸的套裝在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿上的永磁體，測(cè)量探頭還包括設(shè)置于永磁體旁側(cè)、用于在鉆桿對(duì)接處通過(guò)該永磁體時(shí)輸出相應(yīng)信號(hào)的磁感應(yīng)傳感器。
[0007]所述的磁感應(yīng)傳感器為由沿標(biāo)準(zhǔn)鉆桿周向均布的多個(gè)霍爾電壓傳感器構(gòu)成的霍爾傳感器組。
[0008]所述的永磁體為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的永磁體沿標(biāo)準(zhǔn)鉆桿運(yùn)動(dòng)方向間隔分布有兩個(gè)，所述磁感應(yīng)傳感器對(duì)應(yīng)兩永磁體間隔設(shè)定間距布置有兩個(gè)。
[0010]所述的測(cè)量探頭包括用于非接觸的套裝在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿上的導(dǎo)磁銜鐵架，導(dǎo)磁銜鐵架上設(shè)有供標(biāo)準(zhǔn)鉆桿穿過(guò)的內(nèi)穿孔，兩永磁體沿標(biāo)準(zhǔn)鉆桿運(yùn)動(dòng)方向間隔固設(shè)在導(dǎo)磁銜鐵架上，兩磁感應(yīng)傳感器沿標(biāo)準(zhǔn)鉆桿運(yùn)動(dòng)方向間隔固設(shè)在導(dǎo)磁銜鐵架上。
[0011]所述的導(dǎo)磁銜鐵架上于兩永磁體之間設(shè)有中間導(dǎo)磁環(huán)，兩磁感應(yīng)傳感器分布于所述中間導(dǎo)磁環(huán)的兩側(cè)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:在使用本實(shí)用新型所提供的鉆桿鉆孔深度測(cè)量裝置對(duì)鉆孔深度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，有鉆桿的桿體部位和首尾對(duì)接部位的結(jié)構(gòu)不同，在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿穿過(guò)測(cè)量探頭時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的桿體部位及對(duì)接處對(duì)整個(gè)永磁體的磁場(chǎng)的磁阻不同，磁阻的變化反應(yīng)在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化上，在相鄰標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的首尾對(duì)接處穿過(guò)永磁體并經(jīng)過(guò)磁感應(yīng)傳感器時(shí)，磁感應(yīng)傳感器感應(yīng)到因鉆桿對(duì)接處穿過(guò)永磁體時(shí)磁路磁阻突變導(dǎo)致磁路磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生突變，輸出脈沖檢測(cè)信號(hào)，對(duì)脈沖檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，將脈沖檢測(cè)信號(hào)的個(gè)數(shù)乘以標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的長(zhǎng)度即可得到鉆孔深度。整個(gè)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。而本實(shí)用新型所提供的測(cè)量方法中通過(guò)磁感應(yīng)傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)判斷標(biāo)準(zhǔn)鉆桿的對(duì)接處是否通過(guò)測(cè)量探頭，可有效降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工人的勞動(dòng)效率。同時(shí)，因此上述測(cè)量方法中，測(cè)量探頭與運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿為非接觸配合，這樣，可以有效避免在打入或拔出標(biāo)準(zhǔn)鉆桿時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。
[0013]進(jìn)一步的，永磁體采用永磁環(huán)，磁場(chǎng)效果好，可以提高檢測(cè)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0014]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；
[0015]圖2是圖1中測(cè)量探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是圖2中A-A剖視圖；
[0017]圖4是鉆桿正向運(yùn)動(dòng)時(shí)兩磁感應(yīng)傳感器輸出脈沖信號(hào)的時(shí)序圖；
[0018]圖5是鉆桿反向運(yùn)動(dòng)時(shí)兩磁感應(yīng)傳感器輸出脈沖信號(hào)的時(shí)序圖；
[0019]圖6是鉆桿連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1至圖6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32和檢測(cè)主機(jī)33，本實(shí)施例中的測(cè)量探頭32在使用時(shí)直接固設(shè)在鉆機(jī)的夾持器31上，測(cè)量探頭32在使用時(shí)套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿34上。
[0021]此處的測(cè)量探頭包括用于非接觸的套裝在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿34上的導(dǎo)磁銜鐵架40，導(dǎo)磁銜鐵架40上設(shè)有供標(biāo)準(zhǔn)鉆桿穿過(guò)的內(nèi)穿孔，在導(dǎo)磁銜鐵架40上沿標(biāo)準(zhǔn)鉆桿運(yùn)動(dòng)方向間隔固設(shè)有兩永磁體，兩永磁體均為用于非接觸的套裝在首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿34上的環(huán)形結(jié)構(gòu)，兩永磁體分別為第一永磁體42和第二永磁體47。測(cè)量探頭中還包括分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在兩永磁體旁側(cè)、用于在鉆桿對(duì)接處通過(guò)相應(yīng)永磁體時(shí)輸出相應(yīng)信號(hào)的磁感應(yīng)傳感器，此處的磁感應(yīng)傳感器對(duì)應(yīng)兩永磁體設(shè)置有兩個(gè)，兩磁感應(yīng)傳感器為A傳感器44和B傳感器46，每個(gè)磁感應(yīng)傳感器均為由沿標(biāo)準(zhǔn)鉆桿周向均布的多個(gè)霍爾電壓傳感器44構(gòu)成的霍爾傳感器組。
[0022]另外，在導(dǎo)磁銜鐵架40上于兩永磁體之間設(shè)有中間導(dǎo)磁環(huán)45，兩磁感應(yīng)傳感器分布于所述中間導(dǎo)磁環(huán)45的兩側(cè)。
[0023]兩磁感應(yīng)傳感器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理器處理后輸送給檢測(cè)主機(jī)33，由檢測(cè)主機(jī)33對(duì)脈沖檢測(cè)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(zhǎng)度，即可得到鉆孔深度。
[0024]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32固設(shè)在夾持器31上，測(cè)量探頭32非接觸的套裝在標(biāo)準(zhǔn)鉆桿34上，當(dāng)鉆機(jī)上的動(dòng)力頭將圖6所示的首尾對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿連續(xù)性的打入煤層或巖層6中時(shí)，當(dāng)鉆桿桿體部分經(jīng)過(guò)測(cè)量探頭32時(shí)，由于作為導(dǎo)磁鐵材料的鉆桿中部空隙大，整個(gè)磁路磁阻增大，而當(dāng)相鄰鉆桿的對(duì)