专利名称：一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置及检测方法
技术领域：
本发明涉及一种钻孔质量检测装置及检测方法，尤其是涉及一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置及检测方法。
背景技术：
在水利水电工程、交通、矿山等领域的岩土爆破开挖施工过程中，钻孔作业是一道非常重要的工序，钻孔质量的好坏将直接影响爆破控制效果和施工成本。炮孔深度、倾角和方位角是决定炮孔质量的三个重要参数，如何快速检测斜孔的这些参数是控制钻孔质量的有效保证。传统的检测装置和检测方法只能是单独的检测其中 一个或两个参数，这样导致检测一个炮孔需要分两到三次才能完成，工作效率低，精度也较差。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用全孔测试，比分段测试法更准确的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置及检测方法。本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种只需通过一次插入便可将斜孔的钻孔参数孔全部测出，提高了工作效率的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置及检测方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，其特征在于，包括空心测杆、设置在空心测杆顶端的观测孔、设置在空心测杆顶端侧面连接有数据接收装置的高精度电子罗盘、以及设置在空心测杆顶端另一侧面连接绳转盘；空心测杆外侧壁上靠近连接绳转盘下方的出线孔；连接绳一端绕制在连接绳转盘上，另一端通过设置在空心测杆外壁的若干挂扣连接一信号组件；所述的照明组件还通过连接绳连接一定位组件。在上述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，信号组件为一个闪光球，所述闪光球包括一个球形的透明层以及覆盖在透明层上的保护及防水层；所述透明层内部设有闪光二极管以及与闪光二极管电连接的锂电池，设置在保护及防水层的闪光球开关分别与闪光二极管和锂电池电连接；所述保护及防水层上还设有用于与连接绳连接的连接绳挂扣在上述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，所述闪光球直径3 6cm，所述闪光二极管的闪光频率为3飞次/S。在上述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，所述定位组件为一钢球，通过连接绳与所述闪光球连接。在上述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，还包括至少三个可调节支撑腿，固定在空心测杆两端之间；所述空心测杆外壁还覆盖有保护塑胶，所述数据接收装置采用手持个人数字助理终端。在上述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，还包括一个至少三个弹簧式固定件，周向均匀分布在空心测杆外壁。一种倾斜炮孔的钻孔质量检测方法，包括以下步骤步骤1，将连接绳通过连接扣与闪光球和钢球相接，打开闪光球开关；步骤2，支起测杆支撑腿，将测量杆下部分伸入斜孔内，可调节支撑腿和弹簧式固定件可以使空心测杆稳定，圆形测杆为铝制；步骤3，转动连接绳转盘，通过连接绳将闪光球和钢球放入斜孔孔底，如果孔底有水，则钢球沉入水底，闪光球浮于水面；步骤4，读取连接绳转盘稍下方出线孔处连接绳上的刻度L1，支撑腿下端到出线孔的距离为已知值U，那么可以计算得到孔深为L = L1-L0 ；步骤5，将手持个人数字助理终端与电子罗盘联接，并启动手持个人数字助理终·端，手持个人数字助理终端向电子罗盘发送指令，开始收集数据，摆动测杆，手持个人数字助理终端收到电子罗盘发送的数据后，即可对其进行存储、处理和显示，通过观测孔寻找闪光球，当通过观测孔发现闪烁的闪光球时，保持I秒钟，然后按动手持个人数字助理终端存储按钮，保存采集到的及时数据；步骤6，读取PDA保存的斜孔的方位角α及倾角β，完成斜孔孔位的测量。因此，本发明具有如下优点1.采用全孔测试，比分段测试法更准确；2.可以只需通过一次插入便可将斜孔的钻孔参数孔深L、方位角α及倾角β全部测出，这种集成式的检测装置提高了工作效率。。
图I为本发明的主视结构示意图。图2沿图I中的A-A截面结构示意图。图3为本发明中闪光球的结构示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。高精度电子罗盘I、空心测杆2、闪光球3、可调节支撑腿4、手持个人数字助理终端5、连接绳转盘6、保护塑胶7、带有刻度的连接绳8、观测孔9、钢球10、弹簧式固定件11、挂扣12、斜炮孔13、闪光球开关14、透明层15、保护及防水层16、闪光二极管17、锂电池18、出线孔19、连接绳挂扣20。实施例首先介绍一下本发明的装置结构，包括空心测杆2、设置在空心测杆2顶端的观测孔9、设置在空心测杆2顶端侧面连接有数据接收装置的高精度电子罗盘I、以及设置在空心测杆2顶端另一侧面连接绳转盘6和空心测杆外侧壁上靠近连接绳转盘稍下方的出线孔19 ;连接绳一端绕制在连接绳转盘6上，另一端通过设置在空心测杆2外壁的若干挂扣12连接一信号组件；照明组件还通过连接绳连接一定位组件。在本实施例中，信号组件为一个闪光球3，所述闪光球3包括一个球形的透明层15以及覆盖在透明层15上的保护及防水层16 ;所述透明层15内部设有闪光二极管17以及与闪光二极管17电连接的锂电池18，设置在保护及防水层16的闪光球开关14分别与闪光二极管17和锂电池18电连接；所述保护及防水层16上还设有用于与连接绳连接的连接绳挂扣20 ;闪光球3直径3 6cm,所述闪光二极管17的闪光频率为3、次/s ;定位组件为一钢球10，通过连接绳与所述闪光球3连接。在实施例中还包括，空心测杆2两端之间固定三个可调节支撑腿4 ;空心测杆2外壁还覆盖有保护塑胶7，数据接收装置采用手持个人数字助理终端5即PDA，空心测杆2外壁周向均匀分布在三个弹簧式固定件用于稳定空心测杆2的作用。本发明中高精度电子罗盘在测定钻孔的方位角误差不大于O. 5°，倾角时的误差不大于O. 3° ;PDA与电子罗盘配套，PDA工作时可以向电子罗盘发送指令，并且可快速读取和存储和显示数据；连接绳耐磨并带有刻度，最小刻度为Icm ;观测孔的孔径与测杆长的比值〈O. 01。空心测杆2采用铝制或碳纤维或PVC塑料等不影响磁场而且刚度相对较大、变形较小的轻质材料，内直径O. 5^1. 5cm，外直径3. (T9. 0cm，长度O. 8^2. Ocm 3个可调节支撑腿可以收拢，亦可以调整各支撑腿的高度；弹簧式固定件由三个调节槽中的帽形弹簧片组成，沿环向均匀布置。连接绳转盘固定在测杆上可以通过连接绳提升和下放闪光球3。工作时，I.将连接绳通过连接扣与闪光球和钢球相接，打开闪光球开关；2.支起测杆支撑腿，将测量杆下部分伸入斜孔内，可调节支撑腿和弹簧式固定件可以使空心测杆稳定，圆形测杆为招制，直径4. Ocm,内径I. Ocm,长180cm,支撑腿以下长50cm ；3.转动连接绳转盘，通过连接绳将闪光球和钢球放入斜孔孔底，如果孔底有水，则钢球沉入水底，闪光球浮于水面；4.读取连接绳转盘稍下方出线孔处连接绳上的刻度L1，支撑腿下端到出线孔的距离为已知值U，那么可以计算得到孔深为L = L1-L005.将PDA与电子罗盘联接，并启动PDA，PDA向电子罗盘发送指令，开始收集数据，摆动测杆，PDA收到电子罗盘发送的数据后，即可对其进行存储、处理和显示，通过观测孔寻找闪光球，当通过观测孔发现闪烁的闪光球时，保持I秒钟，然后按动PDA存储按钮，保存采集到的及时数据。6.读取PDA保存的斜孔的方位角α及倾角β，完成斜孔孔位的测量。通过以上实施过程，可以快速便捷地获取斜孔的钻孔质量参数孔深L、方位角α及倾角β，从而可以对钻孔质量进行快速评价。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了高精度电子罗盘I、空心测杆2、闪光球3、可调节支撑腿4、手持个人数字助理终端5、连接绳转盘6、保护塑胶7、带有刻度的连接绳8、观测孔9、钢球
10、弹簧式固定件11、挂扣12、斜炮孔13、闪光球开关14、透明层15、保护及防水层16、闪光二极管17、锂电池18、出线孔19、连接绳挂扣20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精 神相违背的。
权利要求
1.一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，其特征在于，包括空心测杆(2)、设置在空心测杆(2)顶端的观测孔(9)和空心测杆外侧壁上靠近连接绳转盘下方的出线孔(19)、设置在空心测杆(2)顶端侧面连接有数据接收装置的高精度电子罗盘(I)、以及设置在空心测杆(2)顶端另一侧面连接绳转盘(6);连接绳一端绕制在连接绳转盘(6)上，另一端通过设置在空心测杆(2)外壁的若干挂扣(12)连接一信号组件；所述的照明组件还通过连接绳连接一定位组件。
2.根据权利要求I所述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，其特征在于，信号组件为一个闪光球(3)，所述闪光球(3)包括一个球形的透明层(15)以及覆盖在透明层(15)上的保护及防水层(16);所述透明层(15)内部设有闪光二极管(17)以及与闪光二极管(17) 电连接的锂电池(18)，设置在保护及防水层(16)的闪光球开关(14)分别与闪光二极管(17)和锂电池(18)电连接；所述保护及防水层(16)上还设有用于与连接绳连接的连接绳挂扣(20)。
3.根据权利要求2所述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，其特征在于，所述闪光球(3)直径3飞cm，所述闪光二极管(17)的闪光频率为3飞次/s。
4.根据权利要求2所述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，其特征在于，所述定位组件为一钢球(10)，通过连接绳与所述闪光球(3)连接。
5.根据权利要求I所述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，其特征在于，还包括至少三个可调节支撑腿(4)，固定在空心测杆(2)两端之间；所述空心测杆(2)外壁还覆盖有保护塑胶(7 )，所述数据接收装置采用手持个人数字助理终端(5 )。
6.根据权利要求I所述的一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置，其特征在于，还包括一个至少三个弹簧式固定件，周向均匀分布在空心测杆(2)外壁。
7.—种权利要求I所述的倾斜炮孔的钻孔质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1，将连接绳通过连接扣与闪光球和钢球相接，打开闪光球开关； 步骤2，支起测杆支撑腿，将测量杆下部分伸入斜孔内，可调节支撑腿和弹簧式固定件可以使空心测杆稳定，圆形测杆为铝制； 步骤3，转动连接绳转盘，通过连接绳将闪光球和钢球放入斜孔孔底，如果孔底有水，则钢球沉入水底，闪光球浮于水面； 步骤4，读取连接绳转盘稍下方出线孔处连接绳上的刻度L1，支撑腿下端到转盘稍下方出线孔的距离为已知值U，那么可以计算得到孔深为L = L1-L0 ； 步骤5，将手持个人数字助理终端与电子罗盘联接，并启动手持个人数字助理终端，手持个人数字助理终端向电子罗盘发送指令，开始收集数据，摆动测杆，手持个人数字助理终端收到电子罗盘发送的数据后，即可对其进行存储、处理和显示，通过观测孔寻找闪光球，当通过观测孔发现闪烁的闪光球时，保持I秒钟，然后按动手持个人数字助理终端存储按钮，保存采集到的及时数据； 步骤6，读取PDA保存的斜孔的方位角α及倾角β，完成斜孔孔位的测量。
全文摘要
本发明专利涉及一种倾斜炮孔的钻孔质量检测装置及检测方法，其目的是提高钻孔质量的检测效率和测量精度。主要由高精度电子罗盘、空心测杆、闪光球、带刻度的连接绳、手持个人数字助理终端(PDA)、钢球、可调节支撑腿以及弹簧式固定件组成。空心测杆上端有观测孔，靠近测杆上端处有连接绳转盘和高精度电子罗盘，高精度电子罗盘可以和PDA联接，连接绳转盘可以通过连接绳提升和下放闪光球和钢球；空心测杆通过杆上的可调节支撑腿和弹簧式固定件保持稳定。本专利所提出的检测装置和方法为全孔测试，可以一次测出斜孔的钻孔参数孔深L、方位角α及倾角β，这种集成式的检测装置提高了工作效率。
文档编号G01C1/00GK102901431SQ20121042638
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者陈明, 卢文波, 郑炳旭, 宋锦泉, 冷振东, 李战军, 严鹏 申请人:武汉大学, 广东宏大爆破股份有限公司