实用新型专利技术涉及钻孔弹模仪领域，公开了一种数字式钻孔弹模仪，包括前视摄像部分、活塞测量部分和给压部分，所述前视摄像部分位于所述钻孔弹模仪的前端，所述活塞测量部分位于所述钻孔弹模仪的中部，所述给压部分位于所述钻孔弹模仪的末端，所述前视摄像部分内部安装有CCD摄像头和三维罗盘。本实用新型专利技术提供的一种钻孔弹模仪具有探测更准确的特点，并有视频和定位显示功能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及钻孔弹模仪领域，尤其涉及一种数字式钻孔弹模仪。
技术介绍
钻孔弹模仪，从上世纪60年代开始广泛应用，具有很高知名度(参考德克萨斯大学 Goodman, R. E.等人 1963 年的文献The Measurement of Rock Deformability in Bore Holes, Symposium on Rock Mechanics)，主要用于在钻孔中测定固体介质的变形或者弹性模量，主要用于岩体，也可用与混凝土或者金属，其带有一根信号电缆和一对双回路的油管，探头在导杆的牵引下伸进钻孔中，当探头到达测点时，用一个手动液压泵加压推动探头内活塞移动，活塞推动承压板弯曲并顶住孔壁，同时能够提供一个均勻的、单向的压力区域。压力表用来测量实际的承压力，另有LVTD(Linear Variable Differential Transformer，线性可变差动变压器)用来测量岩石的变形。其中，在国际上具有代表性的钻孔弹模仪非美国古德曼千斤顶(Goodman Jack)莫属，并作为国际岩石力学委员会 (ISRM)的建议方法，用于钻孔中测定现场岩体弹性模量，但由于该设备在设计上的缺陷，其测定值必须经过修正，才能得到真实的弹模值，虽然现有的弹模仪有对这个问题也做出了改进，但准确度还不够高，并且在测试的过程中，无法对所探测点进行准确定位，也无法看到探测点的形态以供分析。
技术实现思路
本技术实施例的第一目的在于提供一种钻孔弹模仪，具有计算弹性模量准确度更高的特点，并且有视频和定位显示功能。具体方案如下一种钻孔弹模仪，包括前视摄像部分、活塞测量部分和给压部分，所述前视摄像部分位于所述钻孔弹模仪的前端，所述活塞测量部分位于所述钻孔弹模仪的中部，所述给压部分位于所述钻孔弹模仪的末端。所述前视摄像部分内部安装有CCD摄像头和三维罗盘，所述活塞测量部分内部安装有测量活塞、滑块和位移传感器，所述给压部分内部安装油管。可选的，所述滑块分里外相连的两层。可选的，所述测量活塞有2个或2个以上。可选的，所述位移传感器有4个或者4个以上。可选的，所述给压部分内部安装有油路转换器、加压油油缸、油缸活塞、推杆和电机。可选的，所述油路转换器与所述加压油油缸相连，所述油缸活塞则在所述加压油油缸的内部空腔中滑动，所述推杆与所述油缸活塞相连，所述电机则位于所述给压部分的尾部。通过上述技术方案，在所述钻孔弹模仪的前端安装所述CXD摄像头，可以使得探测人员看清楚所探测固体介质的形态，在所述数字式弹模仪的前端装所述三维罗盘，则可以显示探测点的仰角、滚角和方位。另外，对所述滑块的结构进行改进，使得测得数值无需进行修正，误差仅为5% -10%。另外，其中，被探测的固体介质一般为岩体，但也可以是混凝土或者金属。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分， 并不构成对本技术的不当限定，在附图中图1为本技术实施1例提供的结构剖视图；图2为本技术实施2例提供的结构剖视图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。实施例1 如图1所示，一种钻孔弹模仪，包括前视摄像部分1、活塞测量部分2和给压部分 3，所述前视摄像部分1位于所述钻孔弹模仪的前端，所述活塞测量部分2位于所述钻孔弹模仪的中部，并与所述前世摄像部分1相连，所述给压部分3位于所述钻孔弹模仪的末端， 并与所述活塞测量部分2相连。所述前视摄像部分1的表面安装有CCD摄像头11，录制探测固体介质整个过程的视频，以供使用者参考和分析所探测固体介质的形态。所述前视摄像部分1内部安装有三维罗盘12，用来定位所探测点的方位，确定探测点的具体位置。所述测量活塞部分2内部安装有测量活塞21、滑块22和位移传感器23，所述滑块22位于所述测量活塞21上方，所述位移传感器23位于所述测量活塞21的两侧，且所述测量活塞21的移动带动所述滑块22和所述位移传感器23的移动。所述给压部分3内部安装有油管30。在使用所述钻孔弹模仪之前，必须先做好相关准备。首先必须对所探测固体介质进行钻孔，孔径范围要求在Φ90-Φ 130mm之间，然后检测所述油管30、所述位移传感器23、 油泵(图中未画出)是否正常，控制箱(图中未画出)电量是否充足，电压、位移、视频、定位显示是否正常。做好上述准备工作后，将专用推杆与所述给压部分3连接好，并每隔1米用布条或扎带将所述油管30和电缆线捆绑在专用推杆上。将所述钻孔弹模仪放置于孔口，打开摄像系统，可以看到所述三维罗盘11的指示，显示所述钻孔弹模仪在孔径中的姿态，即仰角、滚角和方位三个指标，接着将所述钻孔弹模仪勻速推至孔底，录制探测的全过程，以供分析和参考，并结合所述三个指标来确定所述滑块22的加压位置，最终确定探测的准确位置。确定好探测位置后，准备给确定位置加压，加压的范围在0-50Mpa之间，卸压的范围在 50-0Mpa之间，在加压和卸压过程中记录被探测固体介质的变形量。首先给所述油管30加压至2MPa，在这个加压的过程中，所述测量活塞21径向移动，同时使得所述滑块22与孔壁慢慢靠近，然后接触，最后挤压。记录下控制器中显示的位移数值L1，然后卸压至OMPa，记录下控制器中显示的位移数值L2，然后根据L1和L2的读数计算出钻孔的直径。当计算出的钻孔直径比实际直径大8mm时，取出所述钻孔弹模仪更换所述滑块22，直至测出的钻孔直径小于实际直径8mm。然后给所述油管30进行多级的加压和卸压，并记录好各级荷载下对应的位移量L1和L2。此过程中采用多次大循环加载法，加载过程分为加压和卸压，加压级分为(单位为 Mpa) :0、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45 ；卸压级分为(单位为 Mpa) :40、35、 30、25、20、15、10、5、2、0，然后将所述数据做出压力-位移曲线图。最后向所述油管9注油， 当L1和L2回到初始读数时，所述钻孔弹模仪回到闭合状态，则完成对孔径中一个测试点的探测。接下来则将所述钻孔弹模仪移至另一个测试点，重复上述步骤即可。最后，根据测试后的压力-位移曲线图，结合如下公式计算出不同荷载级别下的弹性模量E (Mpa)E = AXHXDXT*(y , β) X AQ/AD其中A = 0.915(与弹模计直径有关的系数)；H:压力修正系数(0.95彡H彡1.2)；D 钻孔直径；Τ*(γ, β)与弹模仪泊松比Y及接触角β有关的系数，具体数据如下Τ*(0· 20,22. 5° ) = 2. 193 (当 γ = 0. 20，2 β = 45° 时)Τ*(0. 25,22. 5° ) = 2· 141 (当 γ = 0· 25，2 β = 45° 时)Τ*(0· 30，22. 5° ) = 2· 077 (当 γ = 0· 30，β = 22. 5° 时)AQ:压力值的变量(mm)；Δ D 位移值的变量(mm)。值得注意一点的是，在计算固体介质的弹性模量时，式中的AQ和AD取压力-位移曲线图中高压部分的线性段变量值。另外，所述滑块22采用的是双板结合的结构，由于里层滑块装有螺丝，并且与所述测量活本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：商世华，
申请(专利权)人：商世华，
类型：实用新型
国别省市：
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