数字化钻孔ct对穿声波测试装置系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种数字化钻孔CT对穿声波测试装置系统，包括，采集主机、采集器、声波发射探头、声波接收探头串、探测连接线缆和三通电缆，采集主机与采集器通过有线或无线方式连接，采集器依次通过三通电缆和探测连接线缆分别连接声波发射探头、声波接收探头串。本实用新型直接将12V直流电通过电缆传输到发射探头，减小发射高压电脉冲能量在远距离传输途中的能量损耗，避免接收振子产生的模拟电信号通过电缆长距离回传过程中模拟信号衰减或失真，本装置在岩土测试技术领域具有广阔的发展前景。
【专利说明】
数字化钻孔CT对穿声波测试装置系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及岩土测试装置，特别是一种数字化钻孔CT对穿声波测试装置系统。
【背景技术】
[0002]目前，工程上所用的数字化钻孔CT对穿声波仪是采用仪器发射一个电压脉冲信号，经过同芯电缆将发射高压电脉冲传到发射振子，发射振子振动，沿介质传波振动波至接收振子，接收振子将接收到的震动产生模拟电信号，模拟电信号经同芯电缆传输到采集主机，主机将接收到的模拟信号进行模数转换，转化成数字信号，再对数字信号进行数字信号整理，滤波、存储等，待后续资料解译分析处理使用。
[0003]发射高压电脉冲能量的发射电压在100?1000V，发射宽度:1?500ys，通过长距离同芯电缆传输，由电缆电阻较高，损耗了部分能量、至使引起发射振子能量减弱，并且发射能量不能无限加大。接收振子接收到震动信号，由于振动能量较弱，电缆对能量的损失及水压对振子振动的束缚，引起周围介质振动较小，再引起接收振子振动产生的电信号微弱，微弱的电信号再经长距离电缆传输到主机，导致信号衰减或失真甚至接收不到有用信号。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有岩土测试装置的不足，本实用新型提供一种数字钻孔CT对穿声波测试装置系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:数字化钻孔CT对穿声波测试装置系统，包括，采集主机、采集器、声波发射探头、两根探测连接线缆、声波接收探头串和三通电缆，所述的采集主机与采集器通过有线或无线方式连接，采集器依次通过三通电缆和探测连接线缆分别连接声波发射探头、声波接收探头串；
[0006]所述的采集器包括，通信模块，电池模块、充电电源接头、母制电缆接头和网线接口，所述的通信模块分别连接电池模块、网线接口和母制电缆接头，充电电源接头连接母制电缆接头，电池模块连接充电电源接头，电池模块内设有可充电电池；
[0007]所述的三通电缆包括，连接线缆、两个母制防水接头、一个公制防水接头，连接线缆内设有两组、每组两根铜芯电源线和两组、每组两根铜芯或光纤信号传输线;公制防水接头连接采集器的母制电缆接头；
[0008]所述的探测连接线缆内设有二根铜芯电源线、二根铜芯或光纤信号传输线和一根Φ 2mm的软钢绳;探测连接线缆的一端设有公制防水接头、另一端设有母制防水接头，公制防水接头连接三通电缆的母制防水接头；
[0009]所述的声波发射探头为圆柱形，包括有，高压电脉冲信号指令发射模块、发射压电陶瓷振子模块和端头保护铝套；
[0010]所述的高压电脉冲信号指令发射模块包括有，声发射卡、低压转高压直流模块、公制电缆接头;所述的声发射卡与低压转高压直流模块连接，低压转高压直流模块连接发射压电陶瓷振子模块;发射压电陶瓷振子模块的底端连接端头保护铝套；公制电缆接头连接探测连接线缆的母制防水接头；
[0011]所述的声波接收探头串包括，一个接收I探头、数个串联接收探头和多芯屏蔽线缆，接收I探头通过单独的多芯屏蔽线缆与串联接收探头依次串联连接；
[0012]所述的接收I探头包括，数字信号采集卡、公制连接头、接收I压电陶瓷振子模块、保护铝套A，所述的数字信号采集卡上端连接公制连接头、下端通过单独的多芯屏蔽线缆连接接收I压电陶瓷振子模块，接收I压电陶瓷振子模块底端连接保护铝套A，接收I探头的公制连接头连接探测连接线缆的母制防水接头；
[0013]所述的串联接收探头包括接收Π压电陶瓷振子模块和保护铝套B，接收Π压电陶瓷振子模块分别通过各自单独的多芯屏蔽线缆连接接收I探头的数字信号采集卡，接收Π压电陶瓷振子模块的上下两端分别设有保护铝套B。
[0014]采集器将12V直流电通过三通电缆和探测连接线缆传输到声波发射探头，并将发射指令传给声发射卡，声发射卡给出指令、并发射电脉冲信号，经低压转高压直流模块发射高压电脉冲信号给发射压电陶瓷振子模块产生振动，引起周围介质振动。接收I探头、串联接收探头接收到的振动信号，转换成模拟电信号回传给数字信号采集卡，数字信号采集卡经模数转换后，经探测连接线缆和三通电缆把数字信号传到采集器，采集器通过有线或无线方式传到采集主机，采集主机将接收到的数字信号进行整理，滤波、存储等，供后续进行资料解译分析。
[0015]本实用新型的有益效果是:本装置直接将12V直流电通过电缆传输到发射探头，减小发射高压电脉冲能量在远距离传输途中的能量损耗，避免接收振子产生的模拟电信号通过电缆长距离回传过程中模拟信号衰减或失真，本装置在岩土测试技术领域具有广阔的发展前景。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型结构不意图；
[0017]图2是本实用新型的采集器结构示意图；
[0018]图3是本实用新型的探测连接线缆的结构示意图；
[0019]图4是本实用新型三通电缆的结构示意图；
[0020]图5是本实用新型声波发射探头结构示意图；
[0021 ]图6是本实用新型声波接收探头串结构示意图；
[0022]图7是本实用新型接收I探头结构示意图；
[0023]图8是本实用新型串联接收探头结构示意图。
[0024]图中零部件及编号:
[0025]1-采集主机;2-采集器;21-通信模块;22-电池模块;23-充电电源接头;24-母制电缆接头;25-网线接口 ； 3-声波发射探头;31-高压电脉冲信号指令发射模块;311-声发射卡；312-低压转高压直流模块;313-公制电缆接头;32-发射压电陶瓷振子模块;33-端头保护铝套;4-探测连接线缆;41-公制防水接头;42-母制防水接头;5-声波接收探头串；51-接收I探头;511-数字信号采集卡;512-公制连接头;513-接收I压电陶瓷振子模块;514-保护铝套A;52-串联接收探头;521-接收Π压电陶瓷振子模块;522-保护铝套B;53-多芯屏蔽线缆;6-三通电缆;61-连接线缆;62-母制防水接头;63-公制防水接头。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0027]如图1?图8所示，数字化钻孔CT对穿声波测试装置系统，包括，采集主机1、采集器
2、声波发射探头3、两根探测连接线缆4、声波接收探头串5和三通电缆6，所述的采集主机I与采集器2通过有线或无线方式连接，采集器2依次通过三通电缆6和探测连接线缆4分别连接声波发射探头3、声波接收探头串5;
[0028]所述的采集器2包括，通信模块21，电池模块22、充电电源接头23、母制电缆接头24和网线接口 25，所述的通信模块21分别连接电池模块22、网线接口 25和母制电缆接头24，充电电源接头23连接母制电缆接头24，电池模块22连接充电电源接头23，电池模块22内设有可充电电池；
[0029 ]所述的三通电缆6包括，连接线缆61、两个母制防水接头62、一个公制防水接头63，连接线缆61内设有两组、每组两根铜芯电源线和两组、每组两根铜芯或光纤信号传输线;公制防水接头63连接采集器2的母制电缆接头24;
[0030]所述的探测连接线缆4内设有二根铜芯电源线、二根铜芯或光纤信号传输线和一根Φ 2mm的软钢绳;探测连接线缆4的一端设有公制防水接头41、另一端设有母制防水接头42，公制防水接头41连接三通电缆6的母制防水接头62;
[0031]所述的声波发射探头3为圆柱形，包括有，高压电脉冲信号指令发射模块31、发射压电陶瓷振子模块32和端头保护铝套33;
[0032]所述的高压电脉冲信号指令发射模块31包括有，声发射卡311、低压转高压直流模块312、公制电缆接头313;所述的声发射卡311与低压转高压直流模块312连接，低压转高压直流模块312连接发射压电陶瓷振子模块32;发射压电陶瓷振子模块32的底端连接端头保护铝套33;公制电缆接头313连接探测连接线缆4的母制防水接头42;
[0033]所述的声波接收探头串5包括，一个接收I探头51、数个串联接收探头52和多芯屏蔽线缆53，接收I探头51通过单独的多芯屏蔽线缆53与串联接收探头52依次串联连接；
[0034]所述的接收I探头51包括，数字信号采集卡511、公制连接头512、接收I压电陶瓷振子模块513、保护铝套A514，所述的数字信号采集卡511上端连接公制连接头512、下端通过单独的多芯屏蔽线缆53连接接收I压电陶瓷振子模块513，接收I压电陶瓷振子模块513底端连接保护铝套A514，接收I探头51的公制连接头512连接探测连接线缆4的母制防水接头42;
[0035]所述的串联接收探头52包括接收Π压电陶瓷振子模块521和保护铝套B522，接收Π压电陶瓷振子模块521分别通过各自单独的多芯屏蔽线缆53连接接收I探头51的数字信号采集卡511，接收Π压电陶瓷振子模块521的上下两端分别设有保护铝套B522。
[0036]实施过程:
[0037]采集主机I对采集参数进行设置，发射采集指令、接收采集数据并保存。
[0038]采集器2的通信模块21支持GPRS和短消息双通道传输数据;支持多中心数据通信，采集串口设备数据，如串口仪表、采集器、PLC等;并具有远程管理功能，支持远程参数设置、程序升级。
[0039]声发射卡311为多通道声发采集卡，采用现标准化数字信号模块，对发射信号进行指令发射。
[0040]采集器2将12V直流电通过探测连接线缆4传输到声波发射探头3，并将发射指令传给声发射卡311，声发射卡311给出指令发射电脉冲信号，经低压转高压直流模块312发射高压电脉冲信号给发射压电陶瓷振子模块32并产生振动，引起周围介质振动。声波接收探头串5的接收I探头51、串联接收探头52接收到的振动模拟信号，数字信号采集卡511将振动模拟电信号经模数转换后，经探测连接线缆4把数字信号传回到采集器2，采集器2通过有线或无线方式传到采集主机I。
[0041]采集器2在声发射卡311给出指令的同时开始记录，记录长度及采样率可按要求修改采集参数;接收到的数字信号经采集器2的网线接口 25或通信模块21传输到采集主机I。
[0042]采集主机I通过对高压电脉冲信号指令给声发射卡311，进行指令控制，对接收来自数字信号采集卡511数字信号进行整理，滤波、存储等，待后续资料解译分析使用。
[0043]发射指令和回传采集信号通过三通电缆6、探测连接线缆4内设的相同二根铜芯或光纤信号传输线进行传输，探测连接线缆4与声波发射探头3、声波接收探头串5采用快速防水插接方式，探测连接线缆4可根据孔深而加长。
【主权项】
1.一种数字化钻孔CT对穿声波测试装置系统，其特征在于，包括，采集主机(I)、采集器(2)、声波发射探头(3)、两根探测连接线缆(4)、声波接收探头串(5)和三通电缆(6)，所述的采集主机(I)与采集器(2)通过有线或无线方式连接，采集器(2)依次通过三通电缆(6)和探测连接线缆(4)分别连接声波发射探头(3)、声波接收探头串(5); 所述的采集器(2 )包括，通信模块(21)，电池模块(22 )、充电电源接头(23 )、母制电缆接头(24)和网线接口(25)，所述的通信模块(21)分别连接电池模块(22)、网线接口(25)和母制电缆接头(24)，充电电源接头(23 )连接母制电缆接头(24)，电池模块(22 )连接充电电源接头(23)，电池模块(22)内设有可充电电池； 所述的三通电缆(6)包括，连接线缆(61)、两个母制防水接头(62)、一个公制防水接头(63)，连接线缆(61)内设有两组、每组两根铜芯电源线和两组、每组两根铜芯或光纤信号传输线;公制防水接头(63)连接采集器(2)的母制电缆接头(24); 所述的探测连接线缆(4)内设有二根铜芯电源线、二根铜芯或光纤信号传输线和一根Φ 2mm的软钢绳;探测连接线缆(4)的一端设有公制防水接头(41)、另一端设有母制防水接头(42 )，公制防水接头(41)连接三通电缆(6 )的母制防水接头(62 ); 所述的声波发射探头(3)为圆柱形，包括有，高压电脉冲信号指令发射模块(31)、发射压电陶瓷振子模块(32)和端头保护铝套(33); 所述的高压电脉冲信号指令发射模块(31)包括有，声发射卡(311)、低压转高压直流模块(312)、公制电缆接头(313);所述的声发射卡(311)与低压转高压直流模块(312)连接，低压转高压直流模块(312)连接发射压电陶瓷振子模块(32);发射压电陶瓷振子模块(32)的底端连接端头保护铝套(33 );公制电缆接头(313 )连接探测连接线缆(4)的母制防水接头(42)； 所述的声波接收探头串(5)包括，一个接收I探头(51)、数个串联接收探头(52)和多芯屏蔽线缆(53)，接收I探头(51)通过单独的多芯屏蔽线缆(53)与串联接收探头(52)依次串联连接； 所述的接收I探头(51)包括，数字信号采集卡(511)、公制连接头(512)、接收I压电陶瓷振子模块(513)、保护铝套A(514)，所述的数字信号采集卡(511)上端连接公制连接头(512)、下端通过单独的多芯屏蔽线缆(53)连接接收I压电陶瓷振子模块(513)，接收I压电陶瓷振子模块(513)底端连接保护铝套A( 514 )，接收I探头(51)的公制连接头(512 )连接探测连接线缆(4)的母制防水接头(42); 所述的串联接收探头(52)包括接收Π压电陶瓷振子模块(521)和保护铝套B(522)，接收Π压电陶瓷振子模块(521)分别通过各自单独的多芯屏蔽线缆(53)连接接收I探头(51)的数字信号采集卡(511)，接收Π压电陶瓷振子模块(521)的上下两端分别设有保护铝套B(522)。
【文档编号】G01N29/04GK205484207SQ201620223580
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】舒连刚, 姚德兀
【申请人】四川中水成勘院工程勘察有限责任公司