新型干孔声波测试探头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型干孔声波测试探头，属工程无损检测设备制造领域。干孔声波探头由声波探头和加压水囊组成，声波探头两端分别设有进水接头和排气管，在进水接头和排气管的外表层上分别设止水槽，加压水囊套装在声波探头及进水接头和排气管外。开在排气管中的排气孔的初端口径和末端口径的比例为１０∶１。本实用新型专利技术的干孔声波探头可有效地与被测干孔的孔壁耦合，在干孔内局部创造一种类似于有耦合介质（如水）的环境，从根本上解决干孔声波测试的技术问题。本实用新型专利技术的干孔声波探头，结构合理，使用简便快捷，可保证检测声波传播、接收效果。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型干孔声波测试探头，属工程无损检测设备制造领域。
技术介绍
声波测试是弹性波测试方法之一，其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论上，该方法是以电磁激振的方法向介质(岩石、岩体、混凝土构筑物)发射声波，在一定的空间距离上接收介质物理特性调制的声波，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数，解决岩土工程中的有关问题。声波检测技术具有用途广泛、成果实用性强、完全不破坏工程建筑物等优点，迅速在国内外普及推广，成为应用最广泛的无损检测方法，是我国基础建设工程中作为质量检查的最主要的手段之一。因此，我国不论在检测技术、仪器设备方面均取得重大进步，使该项技术在国内各个建设工程广泛推广应用，在提高工程质量、消除隐患、保证安全方面发挥了巨大作用。由于声波检测必须保证发射探头和接收探头同时与孔壁耦合良好，致使该技术在干孔中的应用受到极大限制，而在工程实际中，需要检测的干孔经常遇到，这就极大的限制了它解决工程问题的范围，如：各类工程中大跨度的地下洞室开挖已较普遍，为检测开挖后的围岩松弛带，确保洞室施工安全需利用声波对洞室顶拱松动圈进行检测，有些侧壁和底板钻孔，因构造、破碎、爆破松弛影响也存不住水，所以，寻求一种快速高效的解决干孔声波测试方法尤为重要，它标明解决工程实际问题的提高和全方位。目前国内外主要通过如下方法实现干孔检测：(1)从发射端即震源的角度，采用加大震源发射功率(超磁致伸缩震源)，强制接收探头与孔壁耦合(不采用耦合剂)。(2)接收信号的增强处理，接收端带前置放大，放大倍数达20-50-->倍。两种方法都能在一定程度上解决问题，但工作实践表明，检测效果并不理想，有时甚至检测不到信号。究其原因为：虽然加大了震源发射功率，但由于探测系统与孔壁耦合不佳，发射端能量在未进入探测体之前已损失殆尽；而增强接收信号，在有效信号很微弱的情况下，很容易受背景噪声的干扰。所以确保干孔声波检测效果的关键对设计一种新型的干孔声波测试探头，使它适应干孔检测的要求，可以预见的是将会起到事半功倍的检测效果。干孔测试的核心问题是如何解决声波探头与孔壁的耦合问题，且保证检测声波传播、接收效果。
技术实现思路
针对上述存在问题，本技术的目的在于提供一种方便干孔声波测试的新型干孔声波测试探头，其技术方案如下：干孔声波探头由声波探头和加压水囊组成，声波探头两端分别设有进水接头和排气管，在进水接头和排气管的外表层上分别设止水槽，加压水囊套装在声波探头及进水接头和排气管外。开在排气管中的排气孔的初端口径和未端口径的比例为10∶1。进水接头中设有进水孔和声波信号电缆通道。由于采用了以上技术方案，本技术的干孔声波探头可有效的与被测干孔的孔壁耦合：通过向加压水囊内输送水流，加压扩张水囊，使测孔内检测系统紧密贴壁；系统通过设置的排气孔自动排除水囊内加压产生的空气，同时少量的水流排出系统外，在孔壁岩体和水囊外表面充当耦合介质。在干孔内局部创造一种类似于有耦合介质(如水)的环境，从根本上解决了干孔声波测试的技术问题。本技术的干孔声波探头，结构合理，使用简便快捷，可保证检测声波传播、接收效果。附图说明附图为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细描述。见附图新型干孔声波测试探头，干孔声波探头由声波探头6和加压水囊5组成，-->声波探头6两端分别设有进水接头3和排气管8，在进水接头3和排气管8的外表层上分别设止水槽4、9，加压水囊5套装在声波探头6及进水接头3和排气管8外。加压水囊5按外形分为套接段、过渡段、工作段。套装在进水接头3和套装在排气管8外层面的加压水囊5部分为套接段，套装在声波探头6外层面的加压水囊5部分为工作段，连接套接段和工作段之间的加压水囊5部分为过渡段。加压水囊5工作段直径与测孔的口径差值在±5mm。加压水囊5可采用橡胶材料，加压水囊5两端密封在进水接头3和排气管8上，设在进水接头3和排气管8上的止水槽4、9可为多道，开在排气管8中的排气孔7的初端直径和未端直径比为10∶1。套装在排气管8外的套接段的端面上开有微孔，其孔径与排气孔7的未端直径相同。进水接头3中设有进水孔2和声波信号电缆通道1。工作时先套接加压水囊5，然后在止水槽4、9对应的水囊表面捆扎密封，完成后，加压检查密封和排气状态，符合要求后即可工作，简便快捷。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型干孔声波测试探头，其特征在于：干孔声波探头由声波探头（６）和加压水囊（５）组成，声波探头（６）两端分别设有进水接头（３）和排气管（８），在进水接头（３）和排气管（８）的外表层上分别设止水槽（４）、（９），加压水囊（５）套装在声波探头（６）及进水接头（３）和排气管（８）外。

【技术特征摘要】
1、新型干孔声波测试探头，其特征在于：干孔声波探头由声波探头(6)和加压水囊(5)组成，声波探头(6)两端分别设有进水接头(3)和排气管(8)，在进水接头(3)和排气管(8)的外表层上分别设止水槽(4)、(9)，加压水囊(5)套装在声波探头(6)及进水接头(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建清，陈敏，曾凡卿，王国利，刘鸿兴，谢建虹，詹建生，朱应红，张汉泉，
申请(专利权)人：长江工程地球物理勘测武汉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]