跨孔波速测试用换能器的孔口限位器的制作方法

本实用新型属于跨孔波速测试设备技术领域，尤其涉及一种跨孔波速测试用换能器的孔口限位器。

背景技术：

目前岩土工程勘察过程中，常采用跨孔波速测试设备，实现数据自动连续采集，包括发射换能器1与接收换能器2、孔口滑轮3，深度计数系统4，以及超声检测仪5，参考图1所示。实际测试过程中，1个跨孔波速测试剖面需要2个钻孔，选择跨孔波速测试平面位置，确定2个钻孔的平面位置，要求与两个钻孔心间距约1米左右。钻探深度需达到目标地层要求，测试时，分别把发射换能器1和接收换能器2放置于不同钻孔的同一测试深度，并始终保持同一标高；由数据线经过孔口滑轮3、深度计数系统4连接到超声检测仪主机5，设置采样步距，由下往上提升数据线，即可实现数据自动连续采集。

然而，利用上述跨孔测试设备进行跨孔波速测试后，出现了影响测试准确性和便捷性的问题。(1)由于深度计数系统4支架与发射换能器1以及接收换能器2呈三角形关系，导致两个换能器均未处于钻孔间最短直线上，根据声波传播规律，将影响声波传播时间，进而影响岩体波速测试的准确性。(2)孔口滑轮3直径一般约5cm，勘察钻孔直径一般大于10cm，勘测钻孔远大于孔口滑轮的大小，实际测试过程中无法使用孔口滑轮，将导致换能器和数据线在提升过程中一直与孔壁摩擦，不但费时费力，而且容易磨损换能器和数据线。

因此，基于上述跨孔测试设备实际跨孔测试应用中存在的测试准确性等问题，有必要对上述跨孔测试系统进行孔口限位，使其在实际测试能够提高测量精度与测试效率。

技术实现要素：

针对上述现有跨孔测试设备实际跨孔测试过程中由于两个换能器不能保持处于同一钻孔间最短直线上，导致测量不准确的问题，本实用新型提供了一种跨孔波速测试用换能器的孔口限位器。

为解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种跨孔波速测试用换能器的孔口限位器，用于跨孔波速测试设备的孔口限位，包括用于放置孔口滑轮的滑轮底座以及连接横梁，所述滑轮底座与孔口滑轮固连，所述连接横梁连接两个滑轮底座，所述连接横梁设置为长条状，一端为向下弯折的弯折结构，底部水平呈阶梯状。

优选的，两根连接横梁首尾端配合组成可伸缩结构。

优选的，进一步包括套环，所述套环套设于两根连接横梁上，所述套环内径的尺寸与连接横梁的宽度尺寸相匹配。

优选的，所述连接横梁上均匀分布有多个螺纹孔，所述套环底面与顶面设置有与连接横梁的螺纹孔尺寸匹配的螺纹孔，用于安装限位螺钉。

优选的，所述滑轮底座设置为圆环状，圆环相对连接横梁的一侧设置有螺纹孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的公开了一种跨孔波速测试用换能器的孔口限位器，包括用于固定孔口滑轮的滑轮底座以及连接两个滑轮底座的连接横梁，连接横梁设置为底部水平呈阶梯状，为高度可调节结构，限制并固定跨孔波速测试换能器的水平位置，使两个换能器和中间受测试岩体处于同一直线上，更加接近声波传播规律，从而提高岩土工程勘察工作中跨孔波速测试的准确性。同时，孔口滑轮安装于滑轮底座上，能够有效限制换能器和数据线与钻孔孔壁之间的距离，最大程度的避免两者产生摩擦，从而提高跨孔波速测试的便捷性，同时可延长换能器和数据线的使用寿命。

附图说明

图1为跨孔波速测试设备的结构示意图；

图2(a)为本实用新型的孔口限位器整体结构俯视图；

图2(b)孔口限位器整体结构主视图；

图3为本实用新型的滑轮底座结构图；

图4(a)为连接横梁俯视图；

图4(b)为连接横梁主视图；

其中，1-发射换能器，2-接收换能器，3-孔口滑轮，4-深度计数系统，5-超声检测仪，6-滑轮底座，7-连接横梁，71-弯折结构，72-阶梯结构，8-套环，9-螺纹孔，10-限位螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本实用新型的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

本实用新型提供了一种跨孔波速测试用换能器的孔口限位器，用于跨孔波速测试设备的孔口限位。下面将结合附图来说明本实用新型跨孔波速测试用换能器的孔口限位器的结构及原理。

参考图1所示，跨孔波速测试设备包括发射换能器1与接收换能器2、孔口滑轮3，深度计数系统4，以及超声检测仪5；实际测试时，一个跨孔波速测试剖面需要两个钻孔，需要分别把发射换能器和接收换能器放置于不同钻孔的同一测试深度，使其始终保持同一标高。而实际中由于深度计数系统支架与两个换能器呈三角形关系，导致两个换能器均未处于钻孔间最短直线上，影响岩体波速测试的准确性。因此，针对上述缺陷，本实用新型提供了一种跨孔波速测试用换能器的孔口限位器，参考图2(a)、2(b)所示，包括用于放置孔口滑轮的滑轮底座6以及连接横梁7，滑轮底座6与孔口滑轮3固连，连接横梁7连接两个滑轮底座6，连接横梁7设置为长条状，一端向下弯折，为弯折结构71，底部水平呈阶梯结构72，即连接横梁7设置为高度可调节的结构，通过连接于两个滑轮底座6上，限制并固定跨孔波速测试发射换能器1与接收换能器2的水平位置，使发射换能器1与接收换能器2以及中间受测试岩体处于同一直线上，更加接近声波传播规律，从而提高岩土工程勘察工作中跨孔波速测试的准确性。

参考图4(a)、4(b)所示，为进一步提高孔口限位器的灵活性，使其能够适应于不同孔口间距，本实施例中具体设置有两根连接横梁7，两根连接横梁7首尾端配合组成可伸缩结构，实际测试过程中，可根据实际孔口间距调节伸缩结构的长度。同时，为进一步固定伸缩后叠放在一起的两根连接横梁7，本实施例中进一步设置有套环8，套环8套设于两根连接横梁7上，套环8内径的尺寸与连接横梁7的宽度尺寸相匹配。连接横梁7上均匀分布有多个螺纹孔9，同样套环8底面与顶面相对应设置有与连接横梁7的螺纹孔尺寸匹配的螺纹孔，用于安装限位螺钉10。本实施例中连接横梁7与套环8相配合，连接横梁7根据实际孔口间距调节伸缩长度，然后套环8将调节好长度的两根连接横梁通过限位螺钉10固定，实现不同伸缩长度的调节与固定。

本实施例中连接横梁7整体呈长条状，长800mm，宽50mm，厚5mm，一端往下弯折50mm，底部水平再往外折15mm，呈阶梯型。在连接横梁7中间沿水平方向每间隔20mm，设置有一个螺纹孔9，孔径为5mm，用于安装限位螺钉。套环8内侧长52mm，稍大于连接横梁7的宽度，高12mm，厚2mm，宽20mm，顶面和底面中间各设置一个螺纹孔9，孔心上、下垂直，孔径均为5mm，用于安装限位螺钉10。限位螺钉10直径5mm，螺丝长30mm，螺母内径5mm，厚3mm，高5mm，将套环8固定在连接横梁7上。

本实施例中为防止实际测试中由于孔口滑轮3直径远小于勘察钻孔直径，导致无法使用孔口滑轮3，使换能器和数据线在提升过程中一直与孔壁摩擦，不但费时费力，而且容易磨损换能器和数据线的问题，本实施例中将滑轮底座6根据勘察钻孔具体设置为圆环状，参考图3所示，圆环相对连接横梁7的一侧设置有螺纹孔9，用于固定连接横梁7，滑轮底座6内径具体设置为50mm，外径80mm，厚5mm。具体的，本实施例中在圆环一侧中间设置两个螺纹孔，孔径5mm，两孔中心间距约20mm，用于固定横梁。

具体测试过程中，孔口滑轮3安装在滑轮底座6上，滑轮底座6固定在勘测地面钻孔处；两个滑轮底座6之间安装有连接横梁7，根据勘测钻孔的间距调节连接横梁7的长度与高度，限制并固定跨孔波速测试发射换能器1与接收换能器2的水平位置，使发射换能器1与接收换能器2以及中间受测试岩体处于同一直线上；数据线连接换能器经过孔口滑轮3、深度计数系统4连接到检测仪主机5，设置采样步距，由下往上提升数据线，即可实现数据自动连续采集。

本实用新型通过设置孔口限位器，实现限制并固定跨孔波速测试换能器的水平位置，使两个换能器和中间受测试岩体处于同一直线上，更加接近声波传播规律，从而提高岩土工程勘察工作中跨孔波速测试的准确性；同时，有效限制换能器和数据线与钻孔孔壁之间的距离，最大程度的避免两者产生摩擦，从而提高跨孔波速测试的便捷性，同时可延长换能器和数据线的使用寿命。