一种地下土壤层结构勘探设备的制作方法

本发明属于地质勘探，特别是涉及一种地下土壤层结构勘探设备。

背景技术：

1、地质勘探工作通常应用于很多领域，包括建筑和环境保护、地质修复防护等；在地质勘探过程中，尤其是对于地下土壤层结构的勘探工作，现有技术通常是通过钻探的方式进行土壤取样，然后利用摇振反应来目测和观察对应土壤层的结构组成，这种方式虽然工作过程简单直观，但人为凭经验观测往往会出现误差，且在不同深度的取样通常不便确定，且反复取样步骤繁琐复杂，为地质勘探工作人员造成很多不便；因此，为了解决这一问题，我们对现有设备进行改进，设计了一种地下土壤层结构勘探设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种地下土壤层结构勘探设备，解决现有的取样勘探步骤复杂和勘探结果容易出现误差的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种地下土壤层结构勘探设备，包括掘进机构、锤振勘探机构和信号转换装置，所述掘进机构包括掘进主机、锤振管、延长管和工作架，锤振勘探机构包括锤振管和反振栓，信号转换装置包括输出显示主机，其中掘进主机包括掘进电机和掘进钻，所述掘进电机的输出轴下端与掘进钻之间通过联轴器机械连接；所述掘进电机上表面与锤振管栓接固定，锤振管上端与延长管固定连接，且锤振管与延长管共同构成掘进管；所述掘进管整体贯穿工作架，并与工作架滑动卡合；所述反振栓的数量包括若干组，且均设置于锤振管的内部，并与锤振管滑动卡合；所述工作架上表面与显示主机栓接固定，且显示主机与反振栓相互配合；

4、在本设备中，掘进机构和锤振勘探机构相互配合，能够在地质勘探过程中钻探至不同深度来获取不同土壤层结构的数据；而信号转换装置能够将获取的土壤层结构信息转化为更加直观的数据，便于观察和量化计算；其中本设备获取土壤层结构数据的方式为，在掘进过程中，通过对不同深度的土壤层进行锤击，获取对应深度土壤层结构的反作用力数据来反映该结构的强度，即土壤层结构强度，而后利用信号转换装置显示出来。

5、所述锤振管内表面焊接有隔离板，掘进电机的输出轴上端延伸至锤振管的内部，并与隔离板旋转轴接；所述锤振管的内侧面焊接有若干定位管，其中若干定位管沿锤振管的管壁环形阵列，且锤振管的内部与外部通过定位管连通；所述反振栓的数量与定位管相同，且反振栓设置于定位管的内部，并与定位管滑动卡合；

6、所述反振栓一端焊接有从动压板，另一端焊接有锤压板，且从动压板设置于定位管与掘进电机的输出轴之间，锤压板设置于定位管的内部；所述反振栓内部为中空结构，且内部滑动卡合有锤击栓，锤击栓下端焊接有锤击板，且锤击板设置于反振栓的外部；所述锤击栓与反振栓的内表面焊接有反振弹簧，同时反振栓的内表面焊接有滑导杆；所述锤击栓内部开设有感电槽，感电槽内壁粘连固定有螺线圈，所述滑导杆的下端设置有电极板，且电极板随滑导杆延伸至感电槽和螺线圈的内部；所述电极板与螺线圈滑动接触，且两者电性连接并构成滑动变阻器结构；所述滑导杆与显示主机电性连接；所述掘进电机的输出轴周侧面焊接有若干凸齿，且凸齿的外缘与从动压板接触；

7、在上述结构中，当掘进电机启动并进行钻探掘进时，其输出轴周侧面的凸齿周期性地挤压反振栓，使反振栓和锤击栓锤击四周的土壤壁，锤击时，锤击板施压并受压后向反振栓内部挤压，根据不同强度的土壤层结构向锤击栓内部滑动对应的距离，从而改变滑动变阻器接入电路的阻值，使之产生不同的压力电信号。

8、进一步地，所述显示主机为箱体结构，其上表面设置为显示面板；所述显示主机一侧面焊接有图像采集镜头和数模转换器，且显示面板和图像采集镜头之间通过数模转换器电性连接；所述显示主机相对两侧面均焊接有安装板，且相对两安装板之间旋转轴接有收卷辊和放卷辊，其中收卷辊和放卷辊之间卷绕有打印卷板，且打印卷板贯穿显示主机，并与显示主机滑动配合；所述显示主机内部上表面并排焊接固定有若干打印墨囊，打印墨囊下端焊接有限位管，相邻两限位管之间焊接有限位分隔板；所述限位管相对两内侧面均开设有限位滑槽，同时限位管内部设置有打印栓，且打印栓通过限位滑槽与限位管滑动卡合；所述限位管下侧面开设有打印槽口，所述打印栓中段焊接有打印头，且打印头的下端通过打印槽口延伸至限位管的外部；所述打印头的下端与打印卷板接触；所述打印墨囊内部填充有墨水，且打印墨囊与打印头连通；所述打印栓一端焊接有从动板，另一端与限位管之间焊接有复位弹簧；所述限位管的另一内表面焊接有驱动块，其中驱动块为电磁铁，从动板为永磁铁，且在驱动块通电时与从动板磁性相斥；所述驱动块与滑导杆电性连接，且驱动块在通电时的磁性随电流增大而增强；

9、结合前述结构，在实际工作时，当反振栓对四周土壤壁进行锤击时，由于滑导杆接收到压力信号产生对应的电信号，并传输给驱动块，驱动块在对应电流下产生对应强度的磁场，从而利用磁斥力推动打印栓滑动，滑动过程中打印头在打印卷板表面画线，由于凸齿本身的结构特性且为周期性地挤压反振栓，因此滑导杆接收到的压力信号为变化的，驱动块在磁场强度达到对应深度的峰值后开始衰减，同时在复位弹簧的弹性作用下，打印栓反向滑动，进而使打印头在打印卷板表面显示的画线为波浪状；

10、与此同时，收卷辊和放卷辊自身与电机轴连接，且与掘进钻探和锤击勘探同步进行，使打印卷板在钻探和锤击勘探时为输送滑动状态，确保了画线动作的进行。

11、进一步地，所述锤振管和延长管的连接端面均开设有固定槽，且相对两固定槽之间卡合有固定栓板；所述锤振管和延长管均与固定栓板之间通过铆钉铆接固定，其中延长管的数量可根据实际的勘探需求进行增减，且相邻两延长管之间的连接方式与延长管和锤振管的连接方式相同。

12、进一步地，所述掘进管周侧面开设有若干掘进滑槽，且掘进管通过掘进滑槽与工作架滑动卡合；其中一所述掘进滑槽内表面焊接有若干卡齿，所述工作架一表面开设有输送驱动槽，其中输送驱动槽内表面旋转轴接有驱动齿轮，且驱动齿轮与卡齿啮合；所述工作架内置输送电机，且输送电机的输出轴与驱动齿轮的旋轴机械连接；所述输送电机与掘进电机同步工作；

13、其中，结合前述结构，为了确保掘进勘探的持续性，在掘进过程中，输送电机同步启动，利用驱动齿轮与卡齿之间的啮合结构带动掘进管整体结构下滑。

14、本发明具有以下有益效果：

15、本发明通过设计掘进结构、锤振勘探机构和信号转换装置，在对土壤层掘进钻探的过程中，掘进机构和锤振勘探机构相互配合，能够在地质勘探过程中钻探至不同深度来获取不同土壤层结构的数据；而信号转换装置能够将获取的土壤层结构信息转化为更加直观的数据，便于观察和量化计算；其中本设备获取土壤层结构数据的方式为，在掘进过程中，通过对不同深度的土壤层进行锤击，获取对应深度土壤层结构的反作用力数据来反映该结构的强度，即土壤层结构强度，而后利用信号转换装置显示出来；

16、其中当掘进电机启动并进行钻探掘进时，其输出轴周侧面的凸齿周期性地挤压反振栓，使反振栓和锤击栓锤击四周的土壤壁，锤击时，锤击板施压并受压后向反振栓内部挤压，根据不同强度的土壤层结构向锤击栓内部滑动对应的距离，从而改变滑动变阻器接入电路的阻值，使之产生不同的压力电信号。

17、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。