用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，包括煤岩、锚杆、防爆壳体、声波发射接受模块、声波发射控制模块、数据采集模块、无线发射模块、天线和应力波接收装置，所述锚杆一侧嵌在煤岩内，所述锚杆另一侧设置在防爆壳体内，所述锚杆一侧设有声波发射接收模块，所述声波发射接收模块一侧设有声波发射控制模块和数据采集模块，所述防爆壳体内设有无线发射模块，所述无线发射模块感应连接天线，所述应力波接收装置上设有塑料壳体，所述塑料壳体内设有粘结层以及设置在粘结层一侧的灌封胶，所述灌封胶一侧设有线路板。该实用新型能够适应复杂的现场环境，减少了操作人员的危险性，结构简单，易于实现。
【专利说明】
用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种接受装置，具体涉及用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，属于接受设备技术领域。
【背景技术】
[0002]在隧道施工过程中，需要对锚杆锚固的质量进行检测，现有的检测装置多采用敲击法、超声波反射法等，但是锚杆锚固系统应力波的数据采集方法，现有的装置存在以下不足:(I)现有的锚杆锚固质量检测数据采集装置，与服役锚杆裸露端配合不便；(2)现有的采集装置，采集准备周期长，无法对现场锚杆锚固质量进行实时测量；(3)现有的锚杆锚固系统应力波数据采集装置，测量精度、准确度与抗干扰性无法适用于煤矿井下隧道恶劣开采的要求；(4)现有的采集装置无法自适应条件锚杆锚固系统的测量频带范围；(5)现有的采集装置通用性差，在现场应用时需要许多辅助器具，造成测量成本高。针对以上不足，提出了一种专门用于检测锚杆锚固质量系统的数据采集及其无线传输装置。这种装置可以方便安装在锚杆裸露端，缩短了数据采集的准备时间，并且使采集的数据的准确度与方便性得到有效的提高。这种装置可以在煤矿井下开采，隧道建设中需要对锚杆锚固中的缺陷进行实时检测的领域。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，解决传统的锚杆锚固系统的质量检测装置的采集时间长、成本高、不通用等不足，提出了专门应用检测锚杆锚固质量的数据采集与无线传输装置，该装置可以方便地与锚杆裸露端相配合，从而缩短了锚杆锚固系统应力波采集的准备时间，且采用无法传输的方式便于接收。该装置利用超声波作为激励源，并对其响应信号进行采集和无线数据发送。能够适应复杂的现场环境，减少了操作人员的危险性。该装置采集的数据能够用于评测锚杆的实际有效长度、锚固的实际长度以及锚固力，并且对锚杆锚固质量进行综合评价，可以有效解决【背景技术】中的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案:
[0005]本实用新型提供用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，包括煤岩、锚杆、防爆壳体、声波发射接受模块、声波发射控制模块、数据采集模块、无线发射模块、天线和应力波接收装置，所述锚杆一侧嵌在煤岩内，所述锚杆另一侧设置在防爆壳体内，所述锚杆一侧设有声波发射接收模块，所述声波发射接收模块一侧设有声波发射控制模块和数据采集模块，所述防爆壳体内设有无线发射模块，所述无线发射模块感应连接天线，所述应力波接收装置上设有塑料壳体，所述塑料壳体内设有粘结层以及设置在粘结层一侧的灌封胶，所述灌封胶一侧设有线路板，所述线路板上设有芯片，所述线路板一侧设有导线，所述导线一侧设有密封帽。
[0006]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述密封帽为黄铜制成的密封圈。
[0007]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述芯片为压电陶瓷芯片。
[0008]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述锚杆锚固介质上设有电源电路，所述电源电路电性连接锚杆振动传感器件、信号调理电路、A\D转换电路、晶振电路、数据存储电路、WIFI无线发射模块。
[0009]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述锚杆振动传感器件感应连接信号调理电路，所述信号调理电路电性连接A\D转换电路，所述A\D转换电路与晶振电路均电性连接无线采集控制器，所述无线采集控制器电性连接超声波发射模块，所述超声波发射模块电性连接声波发射器件，所述晶振电路电性连接数据存储电路，所述数据存储电路电性连接通信电平转换，所述通信电平转换感应连接WIFI无线发射模块。
[0010]本实用新型所达到的有益效果是:解决传统的锚杆锚固系统的质量检测装置的采集时间长、成本高、不通用等不足，提出了专门应用检测锚杆锚固质量的数据采集与无线传输装置，该装置可以方便地与锚杆裸露端相配合，从而缩短了锚杆锚固系统应力波采集的准备时间，且采用无法传输的方式便于接收。该装置利用超声波作为激励源，并对其响应信号进行采集和无线数据发送。能够适应复杂的现场环境，减少了操作人员的危险性。该装置采集的数据能够用于评测锚杆的实际有效长度、锚固的实际长度以及锚固力，并且对锚杆锚固质量进行综合评价，结构简单，易于推广。
【附图说明】
[0011]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
[0012]在附图中:
[0013]图1是本实用新型实施例所述的用于锚杆锚固质量检测系统数据采集及其无线发射装置结构示意图。
[0014]图2是本实用新型实施例所述的用于锚杆锚固质量检测系统数据采集及其无线发射装置系统框图。
[0015]图3是本实用新型实施例所述的用于锚杆锚固质量检测系统数据采集及其无线发射装置应力波接收装置结构示意图。
[0016]图4是本实用新型实施例所述的用于锚杆锚固质量检测系统数据采集及其无线发射装置应力波接收装置信号调理电路图。
[0017]图5是本实用新型实施例所述的用于锚杆锚固质量检测系统数据采集及其无线发射装置应力波接收装置无线发射电路图。
[0018]图中标号:1、煤岩;2、销杆;3、防爆壳体;4、声波发射接收模块;5、声波发射控制模块;6、数据采集模块;7、无线发射模块;8、天线;9、塑料壳体；1、粘结层；11、灌封胶；12、线路板;13、密封帽；14、导线；15、芯片；16、应力波接收装置。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]实施例:请参阅图1-5，本实用新型用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，包括煤岩1、锚杆2、防爆壳体3、声波发射接受模块4、声波发射控制模块5、数据采集模块6、无线发射模块7、天线8和应力波接收装置16，所述锚杆2—侧嵌在煤岩I内，所述锚杆2另一侧设置在防爆壳体3内，所述锚杆2—侧设有声波发射接收模块4，所述声波发射接收模块4 一侧设有声波发射控制模块5和数据采集模块6，所述防爆壳体3内设有无线发射模块7，所述无线发射模块7感应连接天线8，所述应力波接收装置16上设有塑料壳体9，所述塑料壳体9内设有粘结层10以及设置在粘结层10—侧的灌封胶11，所述灌封胶11 一侧设有线路板12，所述线路板12上设有芯片15，所述线路板12—侧设有导线14，所述导线14 一侧设有密封帽13。所述密封帽13为黄铜制成的密封圈。所述芯片15为压电陶瓷芯片。
[0021]锚杆锚固介质上设有电源电路，所述电源电路电性连接锚杆振动传感器件、信号调理电路、A\D转换电路、晶振电路、数据存储电路、WIFI无线发射模块。所述锚杆振动传感器件感应连接信号调理电路以及信号调理电路电性连接A\D转换电路，所述A\D转换电路与晶振电路均电性连接无线采集控制器，所述无线采集控制器电性连接超声波发射模块以及超声波发射模块电性连接声波发射器件，所述晶振电路电性连接数据存储电路，所述数据存储电路电性连接通信电平转换，所述通信电平转换感应连接WIFI无线发射模块。
[0022]通过密封帽13为黄铜制成的密封圈，可以使其导电性更好，便于装置更好的运行，而且通过芯片15为压电陶瓷芯片，可以大大的提高芯片的使用寿命，同时装置利用超声波作为激励源，并对其响应信号进行采集和无线数据发送，能够适应复杂的现场环境，减少了操作人员的危险性，该装置采集的数据能够用于评测锚杆的实际有效长度、锚固的实际长度以及锚固力，并且对锚杆锚固质量进行综合评价。
[0023]需要说明的是，本实用新型为用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置时，电源电路为整个装置提供电力，应力波接收传感器采集锚杆锚固系统中传播的应力波信息，调理电路对采集到的锚杆内应力波信号进行放大，无线发射部分对信号进行发射，由操作人员的无线接收器接收。
[0024]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，包括煤岩(I)、锚杆(2)、防爆壳体(3)、声波发射接收模块(4)、声波发射控制模块(5)、数据采集模块(6)、无线发射模块(7)、天线(8)和应力波接收装置(16)，其特征在于，所述锚杆(2)—侧嵌在煤岩(I)内，所述锚杆(2)另一侧设置在防爆壳体(3)内，所述锚杆(2)—侧设有声波发射接收模块(4)，所述声波发射接收模块(4) 一侧设有声波发射控制模块(5)和数据采集模块(6)，所述防爆壳体(3)内设有无线发射模块(7)，所述无线发射模块(7)感应连接天线(8)，所述应力波接收装置(16)上设有塑料壳体(9)，所述塑料壳体(9)内设有粘结层(10)以及设置在粘结层(10)一侧的灌封胶(11)，所述灌封胶(11) 一侧设有线路板(12)，所述线路板(12)上设有芯片(15)，所述线路板(12)—侧设有导线(14)，所述导线(14) 一侧设有密封帽(13)。2.根据权利要求1所述的用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，其特征在于，所述密封帽(13)为黄铜制成的密封圈。3.根据权利要求1所述的用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，其特征在于，所述芯片(15)为压电陶瓷芯片。4.根据权利要求1所述的用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，其特征在于，锚杆锚固介质上设有电源电路，所述电源电路电性连接锚杆振动传感器件、信号调理电路、A\D转换电路、晶振电路、数据存储电路、WIFI无线发射模块。5.根据权利要求4所述的用于锚杆锚固质量检测的应力波数据采集及其发射装置，其特征在于，所述锚杆振动传感器件感应连接信号调理电路，所述信号调理电路电性连接A\D转换电路，所述A\D转换电路与晶振电路均电性连接无线采集控制器，所述无线采集控制器电性连接超声波发射模块，所述超声波发射模块电性连接声波发射器件，所述晶振电路电性连接数据存储电路，所述数据存储电路电性连接通信电平转换，所述通信电平转换感应连接WIFI无线发射模块。
【文档编号】G01N29/04GK205449889SQ201521052772
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月9日
【发明人】赵栓峰
【申请人】西安科技大学