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专利号: 2016101676453
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非开挖扩孔孔底钻进参数实时监测装置,其特征在于:包括地下检测发射单元和地面接收单元,所述地下检测发射单元整体为一圆柱状的短节,其前端通过螺纹连接固定在钻杆上,其后端通过螺纹连接固定在扩孔钻头上,钻杆通过短节将轴压和扭矩传递到扩孔钻头,为扩孔钻头提供扩张动力;

所述短节为中空状,其中心部位为电路仓,电路仓内安装有电路部件,电路仓的前端安装有活动的密封盖板,电路仓的后端盖上设置有通孔,通孔中安装有检测探头,检测探头将通孔密封住并通过导线与电路仓内的电路部件连接;所述电路仓的外围均匀分布有沿轴向的贯通的水眼,钻孔内部的泥浆通过水眼流过,并传递泥浆压力;所述短节的外圆面上设置有一处缺口,缺口中安装固定有天线盖板,所述天线盖板与缺口相吻合,缺口中安装有磁棒天线,磁棒天线被天线盖板密封固定于缺口内,短节中设置有一个将缺口与电路仓相连通的导线孔,导线孔中安装有导线,磁棒天线通过导线与电路部件连接;

检测探头检测到扩孔钻头的参数信息并传输至电路部件,电路部件将上述参数信息进行信号调制后通过磁棒天线进行发射,所述的地面接收单元位于地面上,用于接收信号并进行处理后显示出来,供地面人员读取使用。

2.根据权利要求1所述的非开挖扩孔孔底钻进参数实时监测装置,其特征在于:所述的检测探头包括泥浆压力传感器、转速传感器、扭矩传感器和轴压传感器,所示通孔中设置有螺纹,检测探头通过螺纹连接在通孔上并进行密封,防止浆液渗透到电路仓内。

3.根据权利要求1所述的非开挖扩孔孔底钻进参数实时监测装置,其特征在于:所述的水眼为圆柱形,且共设置有六个,六个水眼以短节的轴线为中心呈圆形分布。

4.根据权利要求1所述的非开挖扩孔孔底钻进参数实时监测装置,其特征在于:所述天线盖板为尼龙材料,能够保证低频信号穿透,天线盖板通过固定螺栓与短节相固定,短节和天线盖板之间设置有密封垫,密封垫进行密封,防止浆液渗透至磁棒天线处;所述天线盖板的内侧有铣出的长方体凹槽,磁棒天线位于长方体凹槽内并通过密封胶固定在其中防止串动;所述磁棒天线为铁磁芯,镀绝缘层细铜线缠绕,磁棒天线为低频信号工作方式,其外部有隔离胶带包裹。

5.根据权利要求4所述的非开挖扩孔孔底钻进参数实时监测装置,其特征在于:所述的低频信号的频率范围为3千赫兹至30千赫兹。

6.根据权利要求1所述的非开挖扩孔孔底钻进参数实时监测装置,其特征在于:所述地面接收单元包括信号调制电路、显示器、电源、接收天线、固定支架和外壳,固定支架和外壳均为塑料材质,信号调制电路、显示器、电源、接收天线均安装固定于固定支架和外壳上,显示器、电源、接收天线均与信号调制电路电连接,其中接收天线为铁磁芯,镀绝缘层细铜线缠绕,接收天线为低频信号工作方式,外部有隔离胶带包裹,接收天线和磁棒天线的共振频率匹配;所述信号调制电路将接收天线接收到的信号放大、滤波、调制和有效数据转换后提供给显示器;所述显示器为数字单位显示装置,将有效数据连同单位显示出来,供工作人员读取记录;所述电源为220V交流电转24V直流电单元,为信号调制电路提供电压。

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