一种手持式程控超磁振源枪的制作方法

1.本实用新型涉及到锚杆无损检测设备领域，具体涉及到一种手持式程控超磁振源枪。


背景技术：

2.锚杆无损检测主要是对施工后锚杆的杆体长度和锚固段灌浆密实度进行检测，其基本原理是声波反射法。在锚杆杆头激发一个声波信号，该信号将沿着锚杆杆体向杆底方向传播，在此过程中遇见波阻抗发生明显变化的位置时(如杆底、灌浆缺陷等)发生反射，通过安装在锚杆顶部的传感器对反射信号进行拾取，信号经线缆传播至信号采集仪被接收，根据波动理论对实测信号进行分析，最终对锚杆长度和锚固质量作出评价。
3.理论上来说，通过声波反射法可以对锚杆杆体长度和锚固段灌浆密实度进行较为准确的检测和判别。其理论技术较为成熟，但因检测过程中实测有效信号较为微弱，受振源激振效果、环境因素和信号采集系统的采集质量等各方面因素影响，导致其实际应用效果难以达到预期。随着近几年电子、晶体、计算机等行业的快速发展，更为先进的硬件采集系统和传感器也使锚杆无损检测仪也取得一些进步，信号获取质量有所改善。但都没有从信号的源头上解决以往残留的问题，即弹性波的激励方式还有很多不足之处。现有的激振方式主要有人工手锤和超磁振源两种。
4.人工手锤可根据需要，在测试较长的锚杆时可使用较大的敲击力度，便于识别杆底的反射，在测试较短的锚杆时，使用较小的敲击力度，减少杂波的干扰，整体来说适应性较强，在敲击方式和敲击力度把握合适时，基本上可以应对各种不同规格型号的锚杆检测。然而该激振方式对测试人员技术和经验要求较高，不同的测试人员采用同样的设备进行检测时，因敲击信号质量参差不齐，导致测试出来的结果可能完全不同。同时敲击时容易受人为因素干扰导致同一锚杆多次测试一致性不佳，导致结果难以评判。
5.超磁振源则利用磁致伸缩材料的特性，通过外围设备提供一个稳定的激振力，且激振时将振源用手扶在在锚杆顶部即可，这种测试方式有效的减少了激振过程中人为因素的干扰，保证了测试信号的一致性，提升了测试效率。但其激发频率和能量固定，整体适应性不强，激振频率和能量难以适应多种不同的锚杆。
6.申请号为cn200920087483.8的中国实用新型专利于2010年07月21日公开了便携式超磁致伸缩震源装置，包括冲击输出杆、导引护头、预压应力调节压板、超磁致伸缩棒、驱动线圈、冲击控制电路、供电模块，冲击控制电路与驱动线圈及供电模块相连，冲击控制电路和供电模块装在外壳内，冲击输出杆依次与导引护头、外壳、后盖连接，冲击输出杆通过导引护头固定，导引护头为锥形圆台结构，导引护头的底面连接在外壳的一端，超磁致伸缩棒与冲击输出杆通过螺旋丝口连接。冲击控制电路置于腔体中部，与驱动线圈及供电模块连接。供电模块置于腔体后端，与驱动线圈及冲击控制电路连接。
7.上述方案的缺陷在于，一方面，在施工时需要专用的工装进行夹持，操作不便，另一方面，不方便控制输出能力的大小，通用性较差。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种手持式程控超磁振源枪，通过档位调节功能，可稳定控制振源输出的能量大小，从而使其适应不同规格型号锚杆的检测。
9.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
10.一种手持式程控超磁振源枪，是锚杆无损检测设备的重要组成部分，包括互相之间可拆卸连接的锥形带孔枪头、枪身、枪柄，所述锥形孔枪头的内部设有沉孔腔体，沉孔腔体的内部设有电磁线圈、磁致伸缩棒、击振顶针、弹簧、顶块，所述击振顶针的一端穿过弹簧后再从所述锥形带孔枪头的端部开孔穿出，另一端与所述磁致伸缩棒紧抵，所述磁致伸缩棒的外侧套设所述电磁线圈，所述磁致伸缩棒的另一端与所述顶块；所述枪身的内部固定设有电路板，所述枪身的外侧安装设有总开关、充电口以及挡位开关；所述枪柄的内部设有锂电池，所述枪柄的外侧安装有击振开关；所述锂电池、所述总开关、所述充电口、所述挡位开关、所述击振开关、所述电磁线圈与所述电路板通过导线电连接。
11.击振顶针是由模具顶杆二次加工而成，头部为锥形圆弧面，末端有直径稍大的扁平圆柱面，与锥形带孔枪头的沉孔腔体装配在一起，击振顶针的作用是末端受到来自磁致伸缩棒的击振冲击力，传递到定制尖端，然后将冲击力传导到被检测的锚杆上，从而产生冲击波。
12.锥形带孔枪头的锥形枪头的作用是为了给击振顶针固定和导向用，击振顶针沿枪头孔方向来回小幅度快速运动产生冲击力。
13.弹簧是由弹簧钢制成的模具用弹簧，弹簧穿在击振顶针上，一端压在沉孔腔体底面上，另一端与击振顶针末端扁平圆柱块接触，弹簧在击振顶针和锥形带孔枪头之间被压缩；弹簧的作用是使击振顶针回弹，并将击振顶针与磁致伸缩棒压紧在一起，使磁致伸缩棒产生的冲击力能更高效率的传导到击振顶针上。
14.磁致伸缩棒是由特殊材质制成的一种在磁场内可快速形变产生冲击力的一种棒料，磁致伸缩棒需要被磁场包裹才会产生形变，当磁场消退，磁致伸缩棒会恢复原来尺寸，这样给磁致伸缩棒套上一个电磁线圈，通电的瞬间线圈产生磁场，棒材被磁场包裹，瞬间伸长产生冲击力，磁致伸缩棒一端与击振顶针压紧在一起，另一端与顶块接触，当冲击力产生时，冲击力经过击振顶针传导到锚杆。
15.电磁线圈是由铜线绕制而成，电磁线圈为圆柱形，中间有孔来容纳磁致伸缩棒，电磁线圈由位于枪柄内的锂电池通过电路板供电，枪柄设有一个击振开关，可控制电磁线圈的通断电。
16.顶块是一个圆柱形的铁块，材料为模具钢，起到导向滑动的功能，其一端与磁致伸缩棒顶面压紧接触，另一端与m8紧定螺钉末端压紧接触，顶块受到紧定螺钉的挤压沿圆柱孔向前运动对磁致伸缩棒和击振顶针施加一个预压紧力。
17.紧定螺钉与枪身内的m8螺纹孔配合，转动紧定螺钉可使螺钉沿螺纹向前运动，通过顶块对磁致伸缩棒施加一个预压紧力。
18.锥形带孔枪头通过四颗螺钉与枪身连接在一起，安装时孔位对准拧上螺钉即可，电磁线圈的导线穿过枪身前部的两个孔，然后接到位于枪身腔体内部的电路板上。
19.枪身为电路板及总开关、充电口提供安装位置，枪身分为枪身腔体、顶盖和后盖，
其中电路板与顶盖固定在一起位于枪身的腔体内，总开关、充电口和档位开关均安装在枪身的后盖上，枪身与枪柄通过螺钉固定在一起，并设计有孔进行导通。
20.总开关是总的电源开关，充电口为锂电池的充电接口，档位开关可调节电流大小，击振开关则控制电磁线圈的通与断。
21.枪柄通过4颗m3沉头螺钉与枪身连接在一起，连接处设计有导通孔，方便导线通过，枪柄为壳体件，内部有腔体用于放置锂电池，枪柄的底部为一个可拆卸的底盖，底盖通过螺钉与枪柄连接，可方便拆卸，用于安装和更换锂电池。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
23.1、通过内部控制电路稳定控制振源激振端输出能量大小，一方面能消除人为因素对于激振过程的影响，另一方面大大地提升了激振过程的稳定性；
24.2、采用可控激振的方式，提升了多次敲击采集信号的一致性；
25.3、通过档位调节功能，可稳定控制振源输出的能量大小，从而使其适应不同规格型号锚杆的检测；
26.4、整套激振系统高度集成，无需搭配其他配件，同时结合人体工程学，便于手持操作，提升了检测体验；
27.5、将振源设备设计为抢型，便于手持操控。
附图说明
28.图1为本实用新型一种手持式程控超磁振源枪的主视图；
29.图2为本实用新型一种手持式程控超磁振源枪的主视剖视图；
30.图3为本实用新型的锥形带孔枪头的剖视图；
31.图中：1、锥形带孔枪头；2、枪身；3、枪柄；4、电磁线圈；5、磁致伸缩棒；6、击振顶针；7、弹簧；8、顶块；9、电路板；10、锂电池；11、顶盖；12、后盖。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“水平”、“垂直”等指示的方位或位置关系为均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。
34.如图1至图3所示，一种手持式程控超磁振源枪，是锚杆无损检测设备的重要组成部分，包括互相之间可拆卸连接的锥形带孔枪头1、枪身2、枪柄3，所述锥形孔枪头的内部设有沉孔腔体，沉孔腔体的内部设有电磁线圈4、磁致伸缩棒5、击振顶针6、弹簧7、顶块8，所述击振顶针6的一端穿过弹簧7后再从所述锥形带孔枪头1的端部开孔穿出，另一端与所述磁致伸缩棒5紧抵，所述磁致伸缩棒5的外侧套设所述电磁线圈4，所述磁致伸缩棒5的另一端与所述顶块8；所述枪身2的内部固定设有电路板9，所述枪身2的外侧安装设有总开关、充电
口以及挡位开关；所述枪柄3的内部设有锂电池10，所述枪柄3的外侧安装有击振开关；所述锂电池10、所述总开关、所述充电口、所述挡位开关、所述击振开关、所述电磁线圈4与所述电路板9通过导线电连接。
35.击振顶针6是由模具顶杆二次加工而成，头部为锥形圆弧面，末端有直径稍大的扁平圆柱面，与锥形带孔枪头1的沉孔腔体装配在一起，击振顶针6的作用是末端受到来自磁致伸缩棒5的击振冲击力，传递到定制尖端，然后将冲击力传导到被检测的锚杆上，从而产生冲击波。
36.锥形带孔枪头1的锥形枪头的作用是为了给击振顶针6固定和导向用，击振顶针6沿枪头孔方向来回小幅度快速运动产生冲击力。
37.弹簧7是由弹簧钢制成的模具用弹簧，弹簧7穿在击振顶针6上，一端压在沉孔腔体底面上，另一端与击振顶针6末端扁平圆柱块接触，弹簧7在击振顶针6和锥形带孔枪头1之间被压缩；弹簧7的作用是使击振顶针6回弹，并将击振顶针6与磁致伸缩棒5压紧在一起，使磁致伸缩棒5产生的冲击力能更高效率的传导到击振顶针6上。
38.磁致伸缩棒5是由特殊材质制成的一种在磁场内可快速形变产生冲击力的一种棒料，磁致伸缩棒5需要被磁场包裹才会产生形变，当磁场消退，磁致伸缩棒5会恢复原来尺寸，这样给磁致伸缩棒5套上一个电磁线圈4，通电的瞬间线圈产生磁场，棒材被磁场包裹，瞬间伸长产生冲击力，磁致伸缩棒5一端与击振顶针压紧在一起，另一端与顶块8接触，当冲击力产生时，冲击力经过击振顶针6传导到锚杆。
39.电磁线圈4是由铜线绕制而成，电磁线圈4为圆柱形，中间有孔来容纳磁致伸缩棒5，电磁线圈4由位于枪柄3内的锂电池10通过电路板9供电，枪柄3设有一个击振开关，可控制电磁线圈4的通断电。
40.顶块8是一个圆柱形的铁块，材料为模具钢，起到导向滑动的功能，其一端与磁致伸缩棒5顶面压紧接触，另一端与m8紧定螺钉末端压紧接触，顶块受到紧定螺钉的挤压沿圆柱孔向前运动对磁致伸缩棒5和击振顶针6施加一个预压紧力。
41.紧定螺钉与枪身2内的m8螺纹孔配合，转动紧定螺钉可使螺钉沿螺纹向前运动，通过顶块8对磁致伸缩棒5施加一个预压紧力。
42.锥形带孔枪头1通过四颗螺钉与枪身2连接在一起，安装时孔位对准拧上螺钉即可，电磁线圈4的导线穿过枪身2前部的两个孔，然后接到位于枪身2腔体内部的电路板9上。
43.枪身2为电路板9及总开关、充电口提供安装位置，枪身2分为枪身腔体、顶盖11和后盖12，其中电路板9与顶盖11固定在一起位于枪身2的腔体内，总开关、充电口和档位开关均安装在枪身2的后盖12上，枪身2与枪柄3通过螺钉固定在一起，并设计有孔进行导通。
44.总开关是总的电源开关，充电口为锂电池的充电接口，档位开关可调节电流大小，击振开关则控制电磁线圈4的通与断。
45.枪柄3通过4颗m3沉头螺钉与枪身2连接在一起，连接处设计有导通孔，方便导线通过，枪柄3为壳体件，内部有腔体用于放置锂电池10，枪柄3的底部为一个可拆卸的底盖，底盖通过螺钉与枪柄连接，可方便拆卸，用于安装和更换锂电池10。
46.公开一种手持式程控超磁振源枪的安装方法，击振顶针6穿过弹簧7然后再穿过锥形带孔枪头，击振顶针的头部穿出枪头孔，使弹簧7位于锥形带孔枪头1的腔体内；
47.将磁致伸缩棒5放进电磁线圈4内部，然后一起放进枪头的腔体内，线圈导线朝上，
然后将顶块8放入枪身2前部的圆柱形腔体内，再将锥形带孔枪头1与枪身2螺钉孔位对齐，将线圈导线从枪身2前部的穿线孔穿出，拧上连接螺钉和紧定螺钉；
48.将击振开关装入枪柄3上的开关孔，拧上上方的紧定螺钉；将枪柄3与枪身2螺钉孔对齐，并锁上螺钉，然后把锂电池10放进枪柄中，合上枪柄3底盖，并用螺钉锁紧；
49.把总开关、充电口、档位开关装在枪身后盖12上；将电路板9装在枪身2的顶盖11上。
50.将所有的导线接头按正确位置接到电路板9上，然后把枪身2的顶盖11和后盖12装在枪身2上，即完成新型手持式程控超磁振源枪的装配工作。
51.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。