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专利号: 2017105319727
申请人: 辽宁科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
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.台阶爆破水炮孔深度测量用浮力杆,其特征在于,包括由悬浮杆、副杆、悬浮刻度球、进水端和空气端组成的浮力杆;所述悬浮杆和副杆并列设置且为对称的管状结构,且中间相邻管壁高度均小于整体管壁高度;两者之间可拆卸地连接,多个重量且大小相同的悬浮刻度球竖直排成一列设于悬浮杆内;浮力杆的顶部为空气端,且悬浮杆和副杆的顶部均为敞开式结构;浮力杆的底部为进水端,其中悬浮杆的底部为敞开式结构,副杆底部设可拆卸挡板;悬浮刻度球为空心浮力球,其表面带有刻度标记,使悬浮杆内的悬浮刻度球组成活动的刻度标尺,且该刻度标尺的分度值为悬浮刻度球的直径;浮力杆的进水端底部设进水孔网,进水孔网与锥形金属罩通过多个伸缩螺旋弹簧弹性连接,锥形金属罩上部边缘与进水端通过卡扣活动连接,卡扣扣紧后进水端通过锥形金属罩封闭;悬浮杆外壁设有直线刻度尺,直线刻度尺的起始刻度为卡扣扣合后锥形金属罩顶端到悬浮杆直线刻度尺刻度起点的距离。

2.根据权利要求1所述的台阶爆破水炮孔深度测量用浮力杆,其特征在于,所述悬浮杆和副杆均为半圆形管状结构,与悬浮刻度球为两点内切接触。

3.根据权利要求1所述的台阶爆破水炮孔深度测量用浮力杆,其特征在于,所述悬浮杆和副杆为硬质空心管,采用透明材质或不透明材质;当采用非透明材质时,悬浮杆顶部自上而下设至少2m长的透明观察窗。

4.根据权利要求1所述的台阶爆破水炮孔深度测量用浮力杆,其特征在于,所述副杆顶部加设软管,软管的形状与副杆形状相匹配。

5.根据权利要求1所述的台阶爆破水炮孔深度测量用浮力杆,其特征在于,所述悬浮刻度球为空心塑料圆球,表面光滑并印有刻度标记;悬浮刻度球内封闭少量低密度气体以减轻自重;悬浮刻度球的直径为2~5cm。

6.根据权利要求1所述的台阶爆破水炮孔深度测量用浮力杆,其特征在于,所述进水孔网具有与锥形金属罩相配合的形状,锥形金属罩与进水端的卡扣接合处设毛刺结构用于卡合后的密封。

7.根据权利要求1所述的台阶爆破水炮孔深度测量用浮力杆,其特征在于,所述悬浮杆与副杆相邻管壁顶部设转动副,转动副由铰链及斜板组成。

8.基于权利要求1所述浮力杆的台阶爆破水炮孔深度测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)将组装好的浮力杆进水端一侧向下伸入待测量的水炮孔中,浮力杆进水端进入水面前悬浮杆上对应水炮孔孔口位置的直线刻度H与悬浮刻度球的对应刻度值的差值固定不变;

2)浮力杆进水端进入水面的过程中,悬浮杆内的悬浮刻度球在浮力作用下上浮,顶部的悬浮刻度球通过转动副越过悬浮杆与副杆相邻的管壁进入到副杆内,由下一个悬浮刻度球占据其原来的位置;将水炮孔孔口至水面的高度记为空气柱高度L,L即为悬浮杆内最上部悬浮刻度球所标记的刻度数;则浮力杆进水端全部进入水面后直到浮力杆自然沉降到水碴分界面前L保持不变;

3)浮力杆自然沉降到水碴分界面后,受阻力作用不再自然沉降,少量泥渣进入进水端将进水孔网上的孔眼封闭;此时水面至水碴分界面的水柱高度即水炮孔含水深度h,且h=H-L;

4)浮力杆自由落体结束后,人为施加给浮力杆一个使其钻进泥碴层的力F,进水端穿过泥碴层时锥形金属罩受反作用力f与进水端靠近,并通过卡扣扣合使进水端封闭;浮力杆底部穿透泥碴层后停止移动,此时的H值即为水炮孔深度,孔底泥碴深度=H-L-h;

5)以上测量过程结束后,将浮力杆从水炮孔中取出,将副杆与悬浮杆分开,拆下副杆底部的可拆卸挡板,通过副杆顶部的软管加压自副杆中取出悬浮刻度球;将副杆与悬浮杆重新固定,将悬浮刻度球按顺序重新放入悬浮杆中,悬浮刻度球在重力作用下自动归位;分离进水端与锥形金属罩之间的卡扣;重复步骤1)-步骤4),即可测量下一个水炮孔的深度。