一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置及方法。本发明专利技术包括外壳、开关按钮、功能按钮、电子罗盘模块、电子角度仪模块、数据储存模块、数据处理模块、数据显示模块、电池、固定模块凸头和固定模块滑槽。本发明专利技术通过电子罗盘模块可测出隧道轴线方位角和钻孔方位角，电子角度仪模块可测出钻孔的仰角，再根据本发明专利技术提出的

A drilling angle testing device based on air leg rock drill and its application

【技术实现步骤摘要】
一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置及其使用方法
本专利技术涉及隧道钻孔领域，特别是一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置及其使用方法。
技术介绍
凿岩机，是用来直接开采石料的工具。它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。气腿式凿岩机的凿岩机安装在气腿上，气腿起支撑和推进作用。在隧道爆破开挖过程中，爆破效果的好坏往往取决于放置炸药的钻孔是否达到设计参数的要求。而实际钻孔过程中，施工人员往往凭经验或一些辅助工具作业，无法确定钻孔的角度是否满足设计要求，爆破效果很难达到预期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置及其使用方法。本专利技术通过电子罗盘模块可测出隧道轴线方位角和钻孔方位角，电子角度仪模块可测出钻孔的仰角，再根据本专利技术提出的公式和γ＝arccos(cosα·cosβ)公式由数据处理模块经过计算获得钻孔的偏角和外插角。本专利技术可对钻孔角度快速、准确的测量，具有测量方便的优点。本专利技术采用如下技术方案实现专利技术目的：一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，包括外壳、开关按钮、功能按钮、数据储存模块、数据处理模块、电子罗盘模块、电子角度仪模块和数据显示模块；所述外壳上设有轴线。前述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置中，所述数据处理模块、电子罗盘模块、电子角度仪模块和数据显示模块分别与功能按钮电连接，数据显示模块和数据储存模块分别与数据处理模块电连接。前述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置中，所述电子罗盘模块为慧联SEC380高精度电子罗盘。前述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置中，所述电子角度仪模块为JL410高精度数显角度仪。前述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置中，包括电池。前述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置中，所述外壳的底部连接固定模块凸头，固定模块凸头活动连接固定模块滑槽，固定模块滑槽连接气腿式凿岩机机臂。前述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置中，所述轴线、固定模块滑槽的轴线和凿岩机机臂的轴线平行。一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置的使用方法，该方法包括如下步骤：步骤一：将轴线的箭头指向隧道掌子面，使轴线与隧道轴线平行，打开开关按钮，调节功能按钮，选择数据显示模块上的隧道轴线方位角，再按下功能按钮中间的确定键，采集得隧道轴线方位角θ；步骤二：在钻孔作业结束后，将固定模块凸头装入固定模块滑槽中，调节功能按钮，分别选择数据显示模块上的钻孔方位角和仰角，按下功能按钮中间的确定键，采集得钻孔方位角和仰角β；步骤三：数据处理模块通过公式计算得到钻孔偏角α，通过公式γ＝arccos(cosα·cosβ)计算得到外插角γ，钻孔偏角α和外插角γ在数据显示模块上显示。有益效果与现有技术相比，使用本专利技术时，由电子罗盘模块分别测出隧道轴线方位角θ和钻孔方位角再由电子角度仪模块测出钻孔的仰角β，经数据处理模块通过本专利技术提出的公式和γ＝arccos(cosα·cosβ)公式计算，即可求得偏角α和外插角γ，且求得的偏角和外插角通过数据显示模块显示。所以，本专利技术可准确快速地测得钻孔角度数据。本专利技术优选了装置结构，将固定模块滑槽固定在凿岩机机臂上，在测试时只需要通过将固定模块凸头插入固定模块滑槽即可完成本装置的定位，不需要抽出钻杆或者利用其他辅助工具，故而不增加额外的工作量和工作时间，操作方式非常简单。此外，本专利技术的数据储存模块可保存记录相应的数据，方便后续统计、归集、分析。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术各模块之间的数据信号传输关系图；图3是钻孔偏角测量原理示意图；图4是钻孔仰角、外插角空间示意图。附图标记：1-外壳，2-开关按钮，3-功能按钮，4-数据储存模块，5-数据处理模块，6-电子罗盘模块，7-电子角度仪模块，8-轴线，9-数据显示模块，10-可充电电池，11-固定模块凸头，12-固定模块滑槽；θ-隧道轴线方位角，-钻孔方位角，α-偏角，β-仰角，γ-外插角。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。对于未特别注明的结构或步骤均是本领域的现有技术。实施例。一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，构成如图1所示，包括外壳1、开关按钮2、功能按钮3、数据储存模块4、数据处理模块5、电子罗盘模块6、电子角度仪模块7、数据显示模块9和电池10，外壳1上设有轴线8；所述外壳1的底部连接固定模块凸头11，固定模块凸头11活动连接固定模块滑槽12，固定模块滑槽12连接凿岩机机臂。所述功能按钮3包括左右选择键和确定键；所述电池10为可充电电池；采用USB接口为电池充电，为本装置提供电能。所述数据显示模块9上显示有隧道轴线方位角θ、钻孔方位角偏角α、仰角β和外插角γ各自的显示框和数据框。所述电子罗盘模块6采用慧联SEC380高精度电子罗盘；所述电子角度仪模块7采用JL410高精度数显角度仪。所述的外壳1和固定模块凸头11为高分子材料，固定模块凸头11连接在外壳1底面和外壳1形成一体。所述的固定模块凸头11的大小与固定模块滑槽12的大小相适应，使用时，固定模块凸头11恰好可以插入固定模块滑槽12内。所述轴线8、固定模块滑槽12的轴线和凿岩机机臂的轴线平行。所述的固定模块滑槽12为金属材质，焊接在凿岩机机臂上，这样在使用时，固定模块凸头11只要插入固定模块滑槽12，所述装置的轴线8与凿岩机机臂轴线就为平行。所述数据处理模块5、电子罗盘模块6、电子角度仪模块7和数据显示模块9分别与功能按钮3通过电连接，实现各数据的采集、储存与显示；所述数据显示模块9和数据储存模块4分别与数据处理模块5通过电连接，实现数据显示模块9和数据储存模块4分别与数据处理模块5之间的信息传送。电连接是指模块之间为了传输信号设置的数据信号传输电路。各模块之间的信息传输关系如图2所示。本装置中的各模块要进行工作，开关按钮2、功能按钮3、数据储存模块4、数据处理模块5、电子罗盘模块6、电子角度仪模块7、数据显示模块9必然与电池10通过电路连接。电池10提供的电能经过开关按钮2控制后由电路输送到各个模块。本实施例中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本专利技术的改进之处；本系统的改进之处为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本专利技术所要解决的相应技术问题。本专利技术上述装置结合附图3-4可知，本专利技术的工作原理是：(1)本专利技术利用电子罗盘可测出平面上任意方向与地磁北极的夹角的原理，实现钻孔偏角α的测量。如图3所示，θ为地磁北极与隧道轴线方向的夹角，即隧道轴线方位角，可由本专利技术的电子罗盘模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，其特征在于：包括外壳(1)、开关按钮(2)、功能按钮(3)、数据储存模块(4)、数据处理模块(5)、电子罗盘模块(6)、电子角度仪模块(7)和数据显示模块(9)；所述外壳(1)上设有轴线(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，其特征在于：包括外壳(1)、开关按钮(2)、功能按钮(3)、数据储存模块(4)、数据处理模块(5)、电子罗盘模块(6)、电子角度仪模块(7)和数据显示模块(9)；所述外壳(1)上设有轴线(8)。


2.根据权利要求1所述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，其特征在于：所述数据处理模块(5)、电子罗盘模块(6)、电子角度仪模块(7)和数据显示模块(9)分别与功能按钮(3)电连接，数据显示模块(9)和数据储存模块(4)分别与数据处理模块(5)电连接。


3.根据权利要求1所述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，其特征在于：所述电子罗盘模块(6)为慧联SEC380高精度电子罗盘。


4.根据权利要求1所述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，其特征在于：所述电子角度仪模块(7)为JL410高精度数显角度仪。


5.根据权利要求1所述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，其特征在于：包括电池(10)。


6.根据权利要求1所述的基于气腿式凿岩机的钻孔角度测试装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴仕鹏，周瑜，冉艳霞，龚辉，张乙彬，王伟兴，牛冠超，王晓云，欧阳斌，刘贤，
申请(专利权)人：贵州桥梁建设研究院有限公司，贵州桥梁建设集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52