一种钻孔岩芯层面倾角测量仪制造技术

本发明专利技术提供了一种钻孔岩芯层面倾角测量仪，包括顺序连接的测量单元、调节单元和岩芯固定组件，所述测量单元包括读数盘、指示杆和贴合板，所述读数盘呈扇形，读数盘的弧形侧边上设有角度刻度，指示杆和贴合板的端部固连并且相互垂直，指示杆和贴合板的连接处与读数盘的圆心铰接，调节单元包括上轴架、下轴架、调节手柄和齿轮齿条机构；本发明专利技术提供的倾角测量仪严格按照岩层倾角测量的相关原理进行设计，设计了相互垂直的贴合板与指示杆，岩芯倾角测量过程，因岩芯是放置在托槽内的，因此只要岩芯层面与贴合板贴合就可快速读取倾角读数，摒弃了传统测倾角需先通过反复调仪器确定倾向这一繁琐过程，极大的提高的测量倾角的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钻孔岩芯倾角测量仪器，属于岩土工程勘察

技术介绍
钻孔岩芯中层面的倾角是岩土工程勘察中钻探所需要揭示的重要地层信息之一。精确地获取岩芯中层面的倾角是准确建立斜坡地质模型的重要基础，在斜坡稳定性评价中具有重要的工程实践意义。通过岩芯倾角信息获取地层倾角在地下空间上的分布规律，有助于分析地下岩层构造发育特点。在岩层倾角随深度有着明显变化的区域，探明层面倾角随深度的变化规律，可用于分析斜坡体变形特征，划分斜坡变形强弱区域，甚至是判断斜坡潜在滑动面，从而为评价斜坡灾害提供更为可靠的地质模型。目前确定岩芯层面的方法或手段主要有：(1)凭经验进行估计。由于野外没有专门的工具对岩芯层面倾角进行测量，很多工程师凭经验判断，误差往往较大。(2)采用罗盘进行测量。根据罗盘测量的基本原理可知，测量岩芯层面倾角的准确度与测量时岩芯是否铅直密切相关，而靠手持岩芯很难保证岩芯竖直，且效率不高。(3)采用半圆形量角器进行测量。由于很难保证圆形刻度板底边与岩芯垂直，也很难确定层面的倾向，测量结果准确度很难得到保证。尚未发现专门的仪器或设备用于测量岩芯层面倾角。因而，专利技术一种钻孔岩芯层面倾角测量仪，在野外钻探勘察中既能准确又能快速读取岩芯层面倾角，对充分揭露地下地质体结构具有十分重要的意义，在斜坡灾害评价领域具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种钻孔岩芯层面倾角测量仪，能够通过钻孔岩芯精确快速地获取地下岩层倾角，对充分揭露地下地质体结构情况具有十分重要的意义。实现本专利技术目的所采用的技术方案为，一种钻孔岩芯层面倾角测量仪，包括顺序连接的测量单元、调节单元和岩芯固定组件，所述测量单元包括读数盘、指示杆和贴合板，所述读数盘呈扇形，读数盘的弧形侧边上设有角度刻度，指示杆和贴合板的端部固连并且相互垂直，指示杆和贴合板的连接处与读数盘的圆心铰接；所述调节单元为伸缩机构。所述读数盘为中空结构，读数盘的弧形侧面上开设有弧形卡槽，所述指示杆位于读数盘的扇形中空内腔中，指示杆的顶端设有与弧形卡槽相配合的滑块，滑块嵌于弧形卡槽中并且可沿弧形卡槽滑动。所述读数盘的两个扇形表面的弧形侧边上均开设有与读数盘内腔连通的弧形滑道，弧形滑道与读数盘的弧形侧边共圆心。所述指示杆的上部穿插固定有与指示杆垂直的插销，插销位于滑块下方并且插销的端部突出于弧形滑道，插销的两端均固定有与指示杆平行的指针。所述角度刻度位于弧形滑道的内侧，指针的顶尖位于角度刻度上。所述调节单元包括上轴架、下轴架、调节手柄和齿轮齿条机构，下轴架套于上轴架的下端上，齿轮齿条机构的齿条平行于上轴架轴线安装于上轴架的内腔中，上轴架上沿其轴向开设有与上轴架内腔连通的滑槽，调节手柄安装于下轴架的上端，齿轮齿条机构的齿轮安装于调节手柄的转杆上并且与调节手柄的转盘共圆心，调节手柄的转盘位于下轴架外、转杆位于滑槽中。读数盘焊接固定于上轴架的顶端。所述岩芯固定组件为托槽，所述托槽为半圆柱管壳，下轴架焊接固定于托槽的外表面上。所述托槽的顶边为斜削边。由上述技术方案可知，本专利技术提供的钻孔岩芯层面倾角测量仪，主体包括测量单元、调节单元和岩芯固定组件，其中测量单元包括读数盘、指示杆和贴合板，读数盘呈扇形，其上设置角度刻度，指示杆和贴合板的端部固连并且相互垂直，指示杆和贴合板的连接处与读数盘的圆心铰接，进行倾角测量时通过岩芯固定组件固定岩芯，将贴合板与岩芯层面贴合，由于指示杆和贴合板相互垂直，因此贴合板转动的角度与指示杆转动的角度相同，即为岩芯层面倾角，指示杆与读数盘的圆心铰接，指示杆指示的角度刻度即为待测岩芯层面的倾角；调节单元为伸缩机构，调节单元位于测量单元与岩芯固定组件之间，用于调节装置整体长度，以适应不同尺寸的岩芯。读数盘为中空结构，指示杆封装于读数盘的扇形中空内腔中，避免野外测量时掉落的碎石等颗粒碰撞指示杆引起指示杆损坏或读数误差；读数盘的弧形侧面上开设有弧形卡槽，指示杆的顶端设有与弧形卡槽相配合的滑块，滑块嵌于弧形卡槽中并且可沿弧形卡槽滑动，滑块与指示杆共同转动，由于滑块嵌于弧形卡槽中，弧形卡槽限制滑块在垂直于弧形卡槽方向的自由度，并且滑块相比于指示杆长度短，自身不会产生挠度，通过滑块指示倾角读数可保证读数的准确性。读数盘的两个扇形表面的弧形侧边上均开设有与读数盘内腔连通的弧形滑道，弧形滑道与读数盘的弧形侧边共圆心，指示杆的上部穿插固定有与指示杆垂直的插销，插销的两端均固定有与指示杆平行的指针，指针的顶尖位于角度刻度上，指针、插销、滑块和指示杆共同运动，指针的顶尖体积小，可实现精确读数，提高读数的精度。本专利技术中调节单元通过上轴架与下轴架构成的滑动副和齿轮齿条机构实现装置整体长度的调节，上轴架上沿其轴向开设有与上轴架内腔连通的滑槽，调节手柄的转杆位于滑槽中，齿轮齿条机构的齿轮安装于调节手柄的转杆上、齿条安装于上轴架的内腔中，转动手柄即可实现上轴架的升降，滑动副、齿轮齿条机构以及滑槽的设置使得上轴架的升降运动为有轨运动，辅助确保倾角测量的准确性。岩芯固定组件为半圆柱管壳状托槽，由于岩芯均为圆柱状，托槽可与岩芯的圆柱表面完美贴合，形成测量基准，保证倾角测量的准确性；托槽的顶边为斜削边，使得岩芯的层面更好地与贴合板贴合，避免贴合板被托槽外缘顶住而不容易实现贴合板与岩芯层面贴合，斜削边的设计使得调节单元的总伸缩长度缩短，缩减仪器的整体尺寸，提高仪器的稳定性。与现有技术相比，本专利技术提供的钻孔岩芯层面倾角测量仪的优点在于：1、本专利技术提供的倾角测量仪严格按照岩层倾角测量的相关原理进行设计，克服了现有岩层倾角测量手段的随意性，专利技术的测量精度相较于现有技术本有极大的提高。2、本专利技术提供的倾角测量仪设计了相互垂直的贴合板与指示杆，岩芯倾角测量过程，因岩芯是放置在托槽内的，因此只要岩芯层面与贴合板贴合就可快速读取倾角读数，摒弃了传统测倾角需先通过反复调仪器确定倾向这一繁琐过程，极大的提高的测量倾角的效率。3、本专利技术提供的倾角测量仪自重轻，体积小，结构紧凑，具有便携特点，适合野外携带开展工作；该仪器可广泛应用与岩土工程教学、生产、科研等领域，可以快速、准确的获取岩芯倾角，满足岩土工程现场勘查的需要。附图说明图1为本专利技术提供的钻孔岩芯层面倾角测量仪的整体结构示意图。图2为本专利技术提供的钻孔岩芯层面倾角测量仪的侧视图。图3为本专利技术提供的钻孔岩芯层面倾角测量仪的俯视图。图4为图3的A-A’截面图。图5为图3的B-B’截面图。图6为岩层倾角的模型图。图7为本专利技术提供的钻孔岩芯层面倾角测量仪的测量原理图。其中，1-读数盘，2-指示杆，3-贴合板，4-滑块，5-指针，6-插销，7-上轴架，8-下轴架，9-齿条，10-手柄，101-转盘，102-转杆，11-滑槽，12-齿轮，13-弧形滑道，14-弧形卡槽，15-长条销轴，16-托槽，17-角度刻度，18-岩芯。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细具体说明，本专利技术的内容不局限于以下实施例。本专利技术提供的钻孔岩芯层面倾角测量仪，其结构如图1至图3所示，包括顺序连接的测量单元、调节单元和岩芯固定组件；所述测量单元包括读数盘1、指示杆2和贴合板3，所述读数盘呈扇形中空结构，读数盘的弧形侧边上设有角度刻度17，读数盘的弧形侧面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻孔岩芯层面倾角测量仪，其特征在于：包括顺序连接的测量单元、调节单元和岩芯固定组件，所述测量单元包括读数盘、指示杆和贴合板，所述读数盘呈扇形，读数盘的弧形侧边上设有角度刻度，指示杆和贴合板的端部固连并且相互垂直，指示杆和贴合板的连接处与读数盘的圆心铰接；所述调节单元为伸缩机构。

【技术特征摘要】
1.一种钻孔岩芯层面倾角测量仪，其特征在于：包括顺序连接的测量单元、调节单元和岩芯固定组件，所述测量单元包括读数盘、指示杆和贴合板，所述读数盘呈扇形，读数盘的弧形侧边上设有角度刻度，指示杆和贴合板的端部固连并且相互垂直，指示杆和贴合板的连接处与读数盘的圆心铰接；所述调节单元为伸缩机构。2.根据权利要求1所述的钻孔岩芯层面倾角测量仪，其特征在于：所述读数盘为中空结构，读数盘的弧形侧面上开设有弧形卡槽，所述指示杆位于读数盘的扇形中空内腔中，指示杆的顶端设有与弧形卡槽相配合的滑块，滑块嵌于弧形卡槽中并且可沿弧形卡槽滑动。3.根据权利要求2所述的钻孔岩芯层面倾角测量仪，其特征在于：所述读数盘的两个扇形表面的弧形侧边上均开设有与读数盘内腔连通的弧形滑道，弧形滑道与读数盘的弧形侧边共圆心。4.根据权利要求3所述的钻孔岩芯层面倾角测量仪，其特征在于：所述指示杆的上部穿插固定有与指示杆垂直的插销，插销位于滑块下方并且插销的端部突出于弧形滑道，插销的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹宗兴，唐辉明，熊承仁，苏爱军，韩天骅，谭钦文，温韬，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42