一種鉆孔徑向三維成像儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程物探技術領域，更具體的說，本實用新型涉及一種鉆孔徑向三維成像儀。
【背景技術】
[0002]工程物探是以地下巖土層(或地質體)的物性差異為基礎，通過儀器觀測自然或人工物理場的變化，確定地下地質體的空間展布范圍(大小、形狀、埋深等)并可測定巖土體的物性參數，達到解決地質問題的一種物理勘探方法。
[0003]而地質鉆孔是進行工程物探最常用的勘探方法之一，圍繞鉆孔進行的測試、試驗和探測方法技術非常多，通過地質鉆孔可獲得各種有益的信息，但目前如何對鉆孔周圍的地質情況進行三維成像是業界迫切希望解決的問題。
【實用新型內容】
[0004]鑒于上述問題，本實用新型提出了一種鉆孔徑向三維成像儀，以對鉆孔周圍的地質情況進行三維成像。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種鉆孔徑向三維成像儀，其包括:
[0007]探頭設備，所述探頭設備包括依次連接的徑向周向信號發射器、定位定向環向陣列接收探頭、收發換能器；
[0008]其中，所述徑向周向信號發射器以鉆孔為軸心發射聲波信號，所述定位定向環向陣列接收探頭以鉆孔為軸心按照全陣列方式接收鉆孔周圍的地質反射波信息，所述收發換能器用于提供所述徑向周向信號發射器和所述定位定向環向陣列接收探頭的收發換能；
[0009]探頭控制設備，用于控制將所述探頭設備放入鉆孔以及調節定位定向環向陣列接收探頭的位置；
[0010]主機設備，用于接收所述探頭設備發送來的鉆孔周圍的地質反射波信息，并根據所述鉆孔周圍的地質反射波信息構造三維成像。
[0011]其中，所述徑向周向信號發射器與所述定位定向環向陣列接收探頭之間還設置有陀螺儀。
[0012]其中，所述陀螺儀與所述定位定向環向陣列接收探頭之間還設置有:扶正器。
[0013]其中，所述扶正器與所述定位定向環向陣列接收探頭之間還設置有:三軸電子羅盤。
[0014]其中，所述徑向周向信號發射器、所述陀螺儀、所述扶正器、所述三軸電子羅盤、所述定位定向環向陣列接收探頭以及所述收發換能器通過探頭連接管連接為一體。
[0015]其中，所述定位定向環向陣列接收探頭包括:皮囊、內置傳感器、定子和轉子。
[0016]其中，所述內置傳感器上設置有16個接收陣列端子。
[0017]其中，所述皮囊內置有進氣管。
[0018]其中，所述探頭控制設備包括三角架和智能變頻電動絞車。
[0019]其中，所述智能變頻電動絞車包括:拉拔電纜、光電深度傳感器、變頻器、電機、減速變速機、控制器。
[0020]本實用新型具有如下有益技術效果:
[0021]根據本實用新型的一種鉆孔徑向三維成像儀，其包括:探頭設備，所述探頭設備包括依次連接的徑向周向信號發射器、定位定向環向陣列接收探頭、收發換能器；其中，所述徑向周向信號發射器以鉆孔為軸心發射聲波信號，所述定位定向環向陣列接收探頭以鉆孔為軸心按照全陣列方式接收鉆孔周圍的地質反射波信息，所述收發換能器用于提供所述徑向周向信號發射器和所述定位定向環向陣列接收探頭的收發換能；探頭控制設備，用于控制將所述探頭設備放入鉆孔以及調節定位定向環向陣列接收探頭的位置；主機設備，用于接收所述探頭設備發送來的鉆孔周圍的地質反射波信息，并根據所述鉆孔周圍的地質反射波信息構造三維成像，即本實用新型實現了對鉆孔周圍的地質情況進行三維成像，且實現了以鉆孔為軸心的全方位掃描探測，以及方位和距離的精確定位，不僅上下分辨率一致，成倍地提高了探測精度，并且只需一個鉆孔即可探測鉆孔半徑30米內的地質狀況，且無需重復鉆孔，工程效益和社會效益巨大。
[0022]上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本實用新型的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0024]圖1為根據本實用新型一種鉆孔徑向三維成像儀的一個具體實施例的組成示意圖；
[0025]圖2為根據圖1中探頭設備的一個具體實施例示意圖；
[0026]圖3為根據圖2中定位定向環向陣列接收探頭的一個具體實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0027]參考圖1，本實施例一種鉆孔徑向三維成像儀，其主要包括:
[0028]探頭設備1、作為探頭控制設備的三角架2和智能變頻電動絞車3以及主機設備4，具體說明如下:
[0029]本實施例中探頭設備1利用聲反射雷達徑向定位技術，使用單一鉆孔對鉆孔周圍進行三維掃描，從而實現了以鉆孔為軸心的全方位掃描探測，結合圖2，探頭設備1可包括依次連接的徑向周向信號發射器11、定位定向環向陣列接收探頭12、收發換能器13 ;
[0030]其中，徑向周向信號發射器11以鉆孔為軸心發射聲波信號，具體實現時，徑向周向信號發射器11需發射具有固定頻率、能量強勁、可高效工作的震源，例如，震源可以采用電火花，以保證分辨率和所要求的探測距離；
[0031]另外，本實施例中定位定向環向陣列接收探頭12以鉆孔為軸心按照全陣列方式接收鉆孔周圍的地質反射波信息，而收發換能器13用于提供所述徑向周向信號發射器11和定位定向環向陣列接收探頭12的收發換能；
[0032]具體實現時，定位定向環向陣列接收探頭12可按照如下的參數設置，即:
[0033]探頭長度1000mm ；
[0034]收緊最小直徑50_ ；
[0035]最大變形直徑100mm (可在50_100mm直徑的鉆孔中進行工作)；
[0036]最大工作孔深500m ；
[0037]最大探測半徑30m ；
[0038]目標距離誤差5cm。
[0039]另外，由于鉆孔窄小，上述定位定向環向接收陣列探頭12需采用一個微小的聲波陣列接收探頭，并且這個探頭可以靈活轉向定位等，為了控制探頭的姿勢，作為一個優選的實施例，所述徑向周向信號發射器11與所述定位定向環向陣列接收探頭12之間還可設置有陀螺儀14，可有效控制探頭進行轉向等姿勢的靈活調整，另外，在所述陀螺儀14與所述定位定向環向陣列接收探頭之間還設置有:扶正器15，該扶正器15可對探頭及探頭設備其他部分的扶正，另外，本實施例中扶正器15與所述定位定向環向陣列接收探頭12之間還設置有:三軸電子羅盤16，該三軸電子羅盤16可記錄各掃描點的磁坐標并對圖像進行定向，實現了方位和距離的精確定位，可成倍地提高了探測精度，充分利用了鉆孔的勘探價值，同時，其也可與陀螺儀14、扶正器15等結合可用于探頭調整位置，例如根據三軸電子羅盤測得的方位和距離的精確定位，進而可通過陀螺儀14和扶正器15對探頭位置進行調整，從而可實現探頭的靈活調整。
[0040]需要說明的，作為一個具體實施例，上述的徑向周向信號發射器11、陀螺儀14、扶正器15、三軸電子羅盤16、定位定向環向陣列接收探頭12以及收發換能器13可通過探頭連接管17連接為一體，實際中也可以采用其他方式實現連接，這里不做具體限定。
[0041]另外，作為一個具體實施例，結合圖2和圖3，本實施例的定位定向環向陣列接收探頭12可包括:皮囊121、內置傳感器122、定子123和轉子124，具體實現時，為了便于對皮囊充氣，在皮囊121內可設置