电磁式探测装置及打捞装置

本发明涉及探测设备技术领域，尤其是涉及一种电磁式探测装置及打捞装置。

背景技术：

当下中国基建飞快发展，在施工时需要进行打桩，在打桩工作中时常发生冲击钻头断裂并落在井内的情况。由于井内充满泥浆且不能将其抽出(若抽出极易发生塌方)。

目前，现有技术一般采用机器装置搭载传统成像装置对金属(铁钴镍)物体进行探测，确定物体的大致形状、位置以协助下一步的施工。然而，对于能见度低的情况无法准确地实施引导，因此，对于能见度低的情况，大多采用人工潜水打捞的方式，该人工打捞方式的危险性较高，一旦发生危险，开展救援比较困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电磁式探测装置及打捞装置，以缓解现有技术中存在的机器装置搭载传统成像装置进行打捞的方式，在能见度低的井下无法实现准确探测引导的技术问题。

第一方面，本发明提供一种电磁式探测装置，包括：主体架、行走轮组以及扫描装置；

所述行走轮组安装于所述主体架，用于与井壁贴合并沿井壁移动；

所述扫描装置滑动连接于所述主体架，所述扫描装置包括电磁元件和传感器，所述电磁元件用于采集待打捞零件信息并将所述信息发送至所述传感器，所述传感器用于接收所述信息并将所述信息发送至控制元件。

进一步的，所述电磁元件设置为多个，多个所述电磁元件按照矩阵形式集成设置；

每个所述电磁元件对应设有所述传感器。

进一步的，所述电磁元件采用电磁铁；

和/或，所述传感器采用压力传感器；

和/或，所述行走轮组上设有用于采集其转动圈数的计数器。

进一步的，所述主体架包第一横杆、第二横杆以及固定连接于两者之间的连接杆；

所述扫描装置滑动连接于所述第一横杆与所述第二横杆之间。

进一步的，所述第一横杆和所述第二横杆均采用伸缩杆。

进一步的，所述第一横杆和所述第二横杆均包括固定杆和活动杆；

所述固定杆沿轴向设有多个第一连接孔，所述活动杆沿轴向设有一个或多个第二连接孔，所述第二连接孔能够与多个所述第一连接孔中的任一个通过紧固件连接。

进一步的，所述行走轮组包括两个行走轮，其中一个所述行走轮与所述第一横杆转动连接，另一所述行走轮与所述第二横杆转动连接。

进一步的，所述主体架上设有水平传感器；

所述水平传感器和所述行走轮组均与所述控制元件电连接，所述水平传感器用于采集所述主体架相对水平面的偏转角度信息，并将所述偏转角度信息发送至所述控制元件，所述控制元件用于接收所述偏转角度信息，并控制所述行走轮组的转动角度。

进一步的，所述行走轮的轮轴的两端连接有行走架，所述行走架转动连接于所述第一横杆或所述第二横杆；

所述行走轮的轮轴与所述行走架之间设有减震缓冲组件。

有益效果：

本发明提供的电磁式探测装置，行走轮组安装于主体架，扫描装置滑动连接于主体架，由于行走轮组可与井壁贴合并沿井壁移动，因而，在行走轮组的带动下，扫描装置可以在井下实现上移或下移；同时，由于扫描装置滑动连接于主体架，扫描装置还可沿主体架移动，扩大扫描装置的扫描区域。由于扫描装置包括电磁元件和传感器，在实际使用过程中，电磁元件产生的磁场对待打捞零件(金属材质)将产生吸引力，根据牛顿第三定律被探测的待打捞零件(金属材质)也会对电磁元件产生反作用力，并通过传感器将对应的电磁元件所受到的作用力以电信号的形式反映给控制元件，以获得待打捞零件的位置。

由前述可知，该电磁式探测装置获取待打捞零件的位置的方式无需人工下入到井下，同时对于井下的能见度没有特别的要求，即在能见度低的井下也可实现待打捞零件的位置探测。此外，还可降低打捞人员风险，挽救工程潜水员的生命。

第二方面，本发明提供一种打捞装置，包括：前述实施方式任一项所述的电磁式探测装置。

有益效果：

本发明提供的打捞装置包括前述的电磁式探测装置，由此，该打捞装置所能达到的技术优势和效果同样包括电磁式探测装置所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电磁式探测装置的主视图；

图2为本发明实施例提供的电磁式探测装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电磁式探测装置的仰视图。

图标：

100-主体架；110-第一横杆；120-第二横杆；130-连接杆；111-第一固定杆；112-第一活动杆；121-第二固定杆；122-第二活动杆；

200-行走轮组；210-行走轮；220-轮轴；230-行走架；

300-扫描装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种电磁式探测装置，参照图1，该电磁式探测装置包括主体架100、行走轮组200以及扫描装置300；行走轮组200安装于主体架100，用于与井壁贴合并沿井壁移动；扫描装置300滑动连接于主体架100，扫描装置300包括电磁元件和传感器，电磁元件用于采集待打捞零件信息并将信息发送至传感器，传感器用于接收信息并将信息发送至控制元件。

本实施例提供的电磁式探测装置，在行走轮组的带动下，扫描装置可以在井下实现上移或下移；同时，由于扫描装置滑动连接于主体架，扫描装置还可沿主体架移动，扩大扫描装置的扫描区域。由于扫描装置包括电磁元件和传感器，在实际使用过程中，电磁元件产生的磁场对待打捞零件(金属材质)将产生吸引力，根据牛顿第三定律被探测的待打捞零件(金属材质)也会对电磁元件产生反作用力，并通过传感器将对应的电磁元件所受到的作用力以电信号的形式反映给控制元件，以获得待打捞零件的位置。该实施例的电磁式探测装置获取待打捞零件的位置的方式无需人工下入到井下，同时对于井下的能见度没有特别的要求，即在能见度低的井下也可实现待打捞零件的位置探测。此外，还可降低打捞人员风险，挽救工程潜水员的生命。

在实际应用过程中，结合已经掌握的被探测打捞零件的规格与型号，还可以在低能见度下准确得知金属元件的位置与形态。

进一步的，电磁元件设置为多个，多个电磁元件按照矩阵形式集成设置；每个所述电磁元件对应设有传感器，如此设置，可在一定时间内或特定位置处，增加扫描装置的扫描或探测范围，提高探测装置的准确度。

示例性地，电磁元件可按照100x4000的矩阵排布，每个电磁元件的尾部安装传感器。

所有电磁元件按集束排列，当某一个电磁元件下方有金属零件时，该电磁元件与金属零件之间产生力的作用，其尾部的传感器将会产生读数，将传感器的示数与位置排列等信息整合到控制元进(如主机的芯片)中进行整合，就可以得到扫描装置正下方金属零件的大致形状等信息。

本实施例中，电磁元件可采用电磁铁。具体的，电磁铁产生的磁场对待打捞零件将产生吸引力，根据牛顿第三定律被探测的待打捞零件会对电磁铁产生反作用力，并通过传感器将对应的电磁铁所受到的作用力以电信号的形式反映给控制元件。

可选的，传感器采用压力传感器；当电磁铁未感应到待打捞零件时，该传感器对应的压力传感器采集到的信号可以为“0”；当电磁铁感应到待打捞零件时，该传感器对应的压力传感器采集到的信号不为“0”，即大于“0”。

本实施例中，行走轮组200上设有用于采集其转动圈数的计数器，该计数器可以与控制元件电连接，该计数器用于检测行走轮组200转动的圈数，并将转动圈数发送给控制元件，以获取探测装置在井内的深度，即下降的深度，初步获得打捞零件的位置。

进一步的，参照图2，主体架100包第一横杆110、第二横杆120以及固定连接于两者之间的连接杆130；扫描装置300滑动连接于第一横杆110与第二横杆120之间，如此设置，不仅可以确保主体架100的稳定平稳性，而且结构比较简单，便于扫描装置300的安装等。

具体的，主体架100大致呈“h”型。扫描装置300安装在“h”型主体架100的滑轨上，横向采用高精度伺服电机驱动使主体架100可以在滑轨上进行滑动，在一个位置输出信息后在电机带动下向下一个探测位置传动，在下一个位置继续输出信号，按此过程可以对整个扫描装置框架正下方的区域进行扫描成像。

本实施例中，第一横杆110和第二横杆120均采用伸缩杆，如此设置，可根据井内尺寸调整第一横杆110和第二横杆120的长度，进而使行走轮组200能够更好地与井壁贴合。在进行施工时可根据不同的使用环境选择不同型号的主体架100进行安装，使得对水下金属零件探测得更全面更准确。

具体的，参照图3，第一横杆110和第二横杆120均包括固定杆和活动杆；固定杆沿轴向设有多个第一连接孔，活动杆沿轴向设有一个或多个第二连接孔，第二连接孔能够与多个第一连接孔中的任一个通过紧固件连接。

请继续参照图3，第一横杆110包括第一固定杆111和第一活动杆112；第二横杆120包括第二固定杆121和第二活动杆122。

其他实施例中，第一横杆110和第二横杆120均采用固定杆，如此设置，可适应于井内尺寸固定的探测工作。

在上述实施例的基础上，参照图2和图3，行走轮组200包括两个行走轮210，其中一个行走轮210与第一横杆110转动连接，另一行走轮210与第二横杆120转动连接。

进一步的，主体架100上设有水平传感器(附图未示出)；水平传感器和行走轮组200均与控制元件电连接，水平传感器用于采集主体架100相对水平面的偏转角度信息，并将偏转角度信息发送至控制元件，控制元件用于接收偏转角度信息，并控制行走轮组200的转动角度。

在探测装置放入井下泥浆中之后，可根据安装在主体架100上的水平传感器，通过调整主体架100末端的行走轮210微调探测面的水平度，从而达到对金属零件更精确的探测目的。另外，如此设置，还使得整个探测装置在井下探测时具备一定的避障能力，如果探测装置在下放路径上存在障碍物，探测装置可通过行走轮210使探测装置在水平面内进行旋转，在一定程度上可以避开障碍，提高探测施工的效率。

需要说明的是，由于“h”型主体架100的长度可伸缩调节，在安装探测装置时，可根据探测装置下放的环境，调节主体架100的长度，使主体架100末端的行走轮210与井坑壁面贴合，贴合后通过行走轮210的转动可以调节探测装置的位置并根据水平传感器反馈的数据保持探测装置水平，同时行走轮210可沿着轴的径向旋转，从而实现探测装置在平面内的转动，在平面内转动可大幅增加探测装置可扫描的面积，提高装置效率。

请继续参照图3，行走轮210的轮轴220的两端连接有行走架230，行走架230转动连接于第一横杆110或第二横杆120；行走轮210的轮轴220与行走架230之间设有减震缓冲组件，如此设置，可以对主体架100起到缓冲减震的作用，减少甚至避免对主体架100因受冲击力过大而产生的损坏。

本实施例还提供一种打捞装置，该打捞装置包括前述的电磁式探测装置。本实施例提供的打捞装置包括前述的电磁式探测装置，由此，该打捞装置所能达到的技术优势和效果同样包括电磁式探测装置所能达到的技术优势和效果，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。