带自动计数的单线一发双收测井换能器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带自动计数的单线一发双收测井换能器。是一种用于单孔一发双收测井的压电陶瓷声波换能器。与工程声波仪配套使用，属于工程地球物理检测设备。它利用弹性的波速随岩体裂隙发育而降低，随应力增大而增大的特性，对岩土、建筑工程的混凝土内部强度和缺陷检测，测试洞室因开挖形成的松弛范围、研究洞室围岩节理、裂隙发育情况。工程建筑中，将工程地质与岩体力学联系起来解决工程地质评价等问题。
【背景技术】
[0002]目前市场上的单孔一发双收换能器电缆长度一般设计在500米内，换能器的直径Φ28πιπι?Φ80πιπι，换能器的发射主频为40kHz、30kHz、20kHz、1kHz等。换能器的三部分为:发射、接收1、接收2。深度标注:通常用一根标注有刻度的测绳与三根信号电缆并扎在一起。人工完成下井深度判读。当电缆线长度大于100米时，一般就采用带前置放大的方法来增强接收信号。
[0003]这样设计存在如下缺陷:一、发射、接收及测绳四股线并扎在一起笨重，超过100米后时体积膨大不便携带运输；二、使用三根电缆加一根测绳成本增加；三、人工深度读数慢，影响工程检测效率；四、下井超过500米时信号衰减严重、线路噪音大，无法完成深井检测。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种带自动计数的单线一发双收测井换能器。高压发射电路采用密封防水安装于下井探头的顶部，配套提供信号转接盒兼容传统多根电缆一发双收换能器。
[0005]本发明的目的是由下述技术方案来实现的:
电缆方面:设计出多芯单根下井电缆，电缆重量轻便，传输时可有效防止信号衰减。电缆长度根据需求提供，电缆印制深度标识，并确保电缆抗拉力在200kg以上(抗拉性不低于传统多根电缆方式)。
[0006]下井探头结构方面:从上至下包括高压发射模块、F发射器、Jl接收器、J2接收器。F发射器与Jl接收器之间、Jl接收器与J2接收器之间通过隔声管相连，在F发射器一端连接高压发射模块。下井电缆一端接在高压发射模块电缆接头上，下井电缆另一端连接地面的声波仪。高压发射模块电路采用防水设计，最大防水深度达1000米以上。
[0007]兼容传统仪器方面:传统声波仪内含高压发射模块提供多个接口(高压发射、接收1，接收2，触发输入/输出)。而本发明单线一发双收测井换能器则将高压发射模块安装于换能器上端。单线一发双收测井换能器仅提供电缆接头，因此需要对接口的兼容性方面进行调整。生产一发双收测井换能器时配套一个接口转接盒进行转接，转接盒一端连接本发明一发双收测井换能器单个接头，转接盒另一端信号则通过转接头转化成接收1，接收2，触发输入接口，兼容市场上各类声波仪。
[0008]本发明具体的技术方案是:一种带自动计数的单线一发双收测井换能器，包括声波仪、下井电缆、下井探头和光电编码器，其特征在于:下井电缆为多芯单根下井电缆；下井探头主要由高压发射模块、F发射器、Jl接收器和J2接收器组成；高压发射模块采用全密封结构，底部连接F发射器，上端连接下井电缆；F发射器与Jl接收器通过隔声管连接，Jl接收器与J2接收器通过隔声管连接；下井电缆下端接高压发射模块，另一端连接声波仪；所述的光电编码器设置在计数滑轮支架上，与计数滑轮侧面相对应。
[0009]所述的滑轮支架上还设有压线轮，与计数滑轮轮槽相对应。
[0010]所述的下井电缆与声波仪之间设有信号转接盒。
[0011 ] 所述的信号转接盒内设有信号放大电路。
[0012]所述的信号转接盒上设有电源开关、充电输入、信号输入和信号输出接口。
[0013]所述的信号输入接口与下井电缆连接。
[0014]所述的信号输出接口与转接线连接。
[0015]所述的转接线转出的多个接口与声波仪接口兼容。
[0016]所述的隔声连接管为具有迷宫式窗口的尼龙管。
[0017]所述的下井电缆为8芯线。
[0018]本发明的有益效果:
a、本发明测井换能器由多根电缆与测绳模式改成单根电缆，简化了生产流程，提升了生产效率，节约了成本。
[0019]b、减轻了质量，更轻便小巧，方便包装、运输。测井过程减轻提升重量，为工程检测人员提供了便利。
[0020]C、采用高压发射电路安装至探头内部，靠近发射器，提高了激发能量，减少线路信号衰减。
[0021]d、采用多芯电缆，提升了信号强度，使最大检测深度从500米，提高至1000米以上，扩大了设备应用范围，适应于深孔声波检测。
【附图说明】
[0022]图1为本发明下井探头结构示意图；
图中:1、高压发射模块；2、F发射器；3、J1接收器；4、J2接收器；5、下井电缆；23、隔声连接管。
[0023]图2为信号转接盒示意图；
图中:6、电源开关；7、充电输入；8、信号输入；9、信号输出。
[0024]图3为转接线示意图；
图中:10、转接线。
[0025]图4为井口计数滑轮示意图；
图中:11、光电编码器；12、计数滑轮；13、压线轮；14、计数滑轮支架。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本发明的下井探头由高压发射模块1、F发射器2、Jl接收器3、J2接收器4、下井电缆5和隔声连接管23构成。下井电缆一端与高压发射模块电缆接头连接，下井电缆另一端连接地面的声波仪。
[0027]如图2、图3所示，本发明的信号转接盒内设有信号放大电路。信号转接盒上设有电源开关6、充电输入7、信号输入8、信号输出9等接口。
[0028]工作时，开启电源开关6，下井电缆单个接头连转接盒的信号输入8，转接盒的信号输出9与转接线10连接，转接线10转化出的多个接口可与传统的各类声波仪接口兼容。
[0029]如图4所示，本发明的井口计数滑轮由光电编码器11、计数滑轮12、压线轮13、计数滑轮支架14构成，光电编码器设置在计数滑轮支架上，计数滑轮设置在计数滑轮支架的中间，压线轮设置在计数滑轮轮槽相对应的计数支架上。
[0030]使用时，将下井电缆放在计数滑轮槽内，并由压线轮将其固定，随着下井探头的下放，计数滑轮旋转，即可通过光电编码器显示下降的深度。
[0031]本发明的操作过程:
a、准备单根电缆换能器，将工程声波仪、转接盒充满电；
b、井口安装自动计数器，并通过计数滑轮将一发双收测井换能器下放至井底；
C、将换能器单根接头连接转接盒的信号输入，转接盒的信号输出端通过转接线连至工程声波仪(声波仪的发射端口连接发射器，声波仪通道一、通道二连接换能器的接收器I和接收器2);
d、开启声波仪，开启转接盒电源；
e、设置工程参数、声波仪采集参数等进行数据采集；
f、检测完一个数据点后，提升换能器，直到整个钻孔检测完成。
【主权项】
1.一种带自动计数的单线一发双收测井换能器，包括声波仪、下井电缆、下井探头和光电编码器，其特征在于:下井电缆为多芯单根下井电缆；下井探头主要由高压发射模块、F发射器、Jl接收器和J2接收器组成；高压发射模块采用全密封结构，底部连接F发射器，上端连接下井电缆；F发射器与Jl接收器通过隔声管连接，Jl接收器与J2接收器通过隔声管连接；下井电缆下端接高压发射模块，另一端连接声波仪；所述的光电编码器设置在计数滑轮支架上，与计数滑轮侧面相对应。
2.根据权利要求1所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的滑轮支架上还设有压线轮，与计数滑轮轮槽相对应。
3.根据权利要求1所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的下井电缆与声波仪之间设有信号转接盒。
4.根据权利要求3所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的信号转接盒内设有信号放大电路。
5.根据权利要求3所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的信号转接盒上设有电源开关、充电输入、信号输入和信号输出接口。
6.根据权利要求5所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的信号输入接口与下井电缆连接。
7.根据权利要求5所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的信号输出接口与转接线连接。
8.根据权利要求7所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的转接线转出的多个接口与声波仪接口兼容。
9.根据权利要求1所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的隔声连接管为具有迷宫式窗口的尼龙管。
10.根据权利要求1所述的带自动计数的单线一发双收测井换能器，其特征在于:所述的下井电缆为8芯线。
【专利摘要】本发明涉及一种带自动计数的单线一发双收测井换能器。其特征在于：下井电缆为多芯单根下井电缆；下井探头主要由高压发射模块、F发射器、J1接收器和J2接收器组成；高压发射模块采用全密封结构，底部连接F发射器，上端连接下井电缆；F发射器与J1接收器通过隔声管连接，J1接收器与J2接收器通过隔声管连接；下井电缆下端接高压发射模块，另一端连接声波仪；所述的光电编码器设置在计数滑轮支架上，与计数滑轮侧面相对应。本发明采用单根多芯电缆，提升了信号强度，使最大检测深度从500米提高至1000米以上，扩大了设备应用范围，适应于深孔声波检测。
【IPC分类】G01V1-52, G01V1-40
【公开号】CN104678441
【申请号】CN201510076918
【发明人】王槐仁
【申请人】王槐仁
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月13日