一种用于露天煤矿岩体边坡爆破的声波测试装置的制作方法

本实用新型属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种用于露天煤矿岩体边坡爆破的声波测试装置。

背景技术：

露天煤矿边坡开挖爆破过程是岩体的破坏与改造过程，同时对边坡保留岩体产生有害振动响应的过程。对爆破振动效应方面研究内容的深入拓展和爆破技术的发展与革新，促进了爆炸力学、冲击波理论、爆破振动和控制理论的发展。为研究岩体边坡爆破的损伤，通常采用声波测试试验。现有技术声波测试设备是将测试探头送入测试孔内的底部，并向测试孔内灌水等耦合液用以耦合，由于测试孔的纵向测试点位较多，每次测试完毕后都需要将测试探头提起一定距离，操作上比较不方便，而且人工操作容易存在误差。为此，研发一种能够解决上述问题的声波测试装置是非常必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于露天煤矿岩体边坡爆破的声波测试装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括支架、驱动电机、传动齿轮、移动齿条、横杆、红外测距发射器、红外测距接收器、测试探头、声波探测仪，所述的驱动电机设于支架上，所述的移动齿条穿过支架，移动齿条的齿与传动齿轮啮合传动，所述的传动齿轮与驱动电机的动力输出轴连接，所述的支架上设有竖直滑槽，且竖直滑槽与移动齿条的背面滑动配合，所述的移动齿条的上端设有横杆，下端通过连接管与测试探头可拆卸连接，所述的横杆端部设有红外测距接收器，所述的红外测距接收器相对的支架上设有红外测距发射器，所述的声波探测仪设于支架上，所述的声波探测仪与测试探头电连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型可自动升降测试探头，不仅便于送入测试孔，而且通过红外测距发射器、红外测距接收器可精确测量测试探头移动距离，便于对测试孔纵向不同点位进行测试；本实用新型的测试探头防偏导向装置通过弧形滑板、伸缩套管的支撑结构，起到对测试探头导向的作用，防止测试探头偏移；伸缩套管能够根据测试孔孔径灵活调节长度，满足不同需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为测试探头的结构示意图；

图中：1-支架，2-驱动电机，3-传动齿轮，4-移动齿条，5-横杆，6-红外测距发射器，7-红外测距接收器，8-测试探头，8a-隔声管，8b-发射探头，8c-第一接收探头，8d-第二接收探头，9-声波探测仪，10-竖直滑槽，11-连接管，12a-伸缩套管，12b-铰链，12c-弧形滑板，13-耦合液箱，14-测试孔灌液管，15-电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

如附图1~图2所示本实用新型包括支架1、驱动电机2、传动齿轮3、移动齿条4、横杆5、红外测距发射器6、红外测距接收器7、测试探头8、声波探测仪9，所述的驱动电机2设于支架1上，所述的移动齿条4穿过支架1，移动齿条4的齿与传动齿轮3啮合传动，所述的传动齿轮3与驱动电机2的动力输出轴连接，所述的支架1上设有竖直滑槽10，且竖直滑槽10与移动齿条4的背面滑动配合，所述的移动齿条4的上端设有横杆5，下端通过连接管11与测试探头8可拆卸连接，所述的横杆5端部设有红外测距接收器7，所述的红外测距接收器7相对的支架1上设有红外测距发射器6，所述的声波探测仪9设于支架1上，所述的声波探测仪9与测试探头8电连接。

优选地，所述的测试探头8包括隔声管8a、发射探头8b、第一接收探头8c、第二接收探头8d，所述的第一接收探头8c、第二接收探头8d、发射探头8b从上都下依次间隔设置，连接管11与第一接收探头8c之间、第一接收探头8c与第二接收探头8d之间、第二接收探头8d与发射探头8b均通过隔声管8a连接。

优选地，所述的连接管11设有测试探头防偏导向装置，所述的测试探头防偏导向装置包括设于连接管11两侧且呈水平状的伸缩套管12a，伸缩套管12a端部通过铰链12b与弧形滑板12c内侧活动连接。

优选地，所述的伸缩套管12a为带有锁紧调节螺栓的伸缩套管。

优选地，所述的齿轮支撑装置包括转轴、轴承以及轴承座，传动齿轮3套设于转轴，且传动齿轮3与转轴固结，轴承套设于传动齿轮3，传动齿轮3。

优选地，所述的移动齿条4内设有电缆空腔。

优选地，所述的声波探测仪9连有装有声波分析软件的电脑。

优选地，所述的支架1上设有耦合液箱13，耦合液箱13底部设有出液口，出液口设有测试孔灌液管14，测试孔灌液管14设有电磁阀15。

优选地，还包括控制装置，所述的控制装置设置于支架1上，所述的控制装置分别与驱动电机2、红外测距发射器6、红外测距接收器7、测试探头8、声波探测仪9电连接。

优选地，所述的控制装置为PLC控制器。

优选地，所述的声波探测仪9为非金属声波探测仪，型号为RSM2SY5。

本实用新型工作原理和工作过程：首先在岩体指定位置钻出测试孔；将本装置安装于测试孔周围的岩体上，且将移动齿条4对准测试孔；根据测试孔的孔径，调节伸缩套管12a至合适长度；然后控制驱动电机2启动，通过传动齿轮3带动移动齿条4以及测试探头8逐渐降入测试孔内，至测试探头8伸入测试孔底部；测试探头8伸入过程中，弧形滑板12c与伸缩套管12a起到测试探头8导向作用，防止测试探头8偏移；然后打开电磁阀15，测试孔灌液管14向测试孔内灌耦合液，耦合液可以是水；启动声波探测仪9，声波探测仪9输出的电能经发射探头8b转换成超声波发射出去，经耦合液耦合，在测试孔孔壁周围内岩体产生滑行波沿钻孔轴向传播，第一接收探头8c、第二接收探头8d依次接收岩体内传来的经耦合液耦合的纵波，然后把接收到的声波转换成电能传输至声波探测仪9，由声波探测仪9进行放大、滤波、整形处理后输入电脑，在电脑中通过声波分析软件对测量结果进行记录、存储；每测完一个点后，启动驱动电机2，将测试探头向测试孔孔口方向移动设定距离，移动过程中，红外测距发射器6与红外测距接收器7测量的距离信号至设定距离时，驱动电机2停机，此时即可再次通过声波探测仪9进行测试；重复上述过程，直至将所有点位测试完毕。