超前探测方向调节系统的制作方法

1.本实用新型涉及地质勘探辅助设备领域，尤其是涉及一种超前探测方向调节系统。


背景技术：

2.瞬变电磁法地下巷道（隧道、防空洞穴）前方一定距离的球形空间的断层、含水地质体、煤矿采空区及充水性、高阻背景下探测低阻异常体等方面较为灵敏，是一种灵活快捷的探测手段。
3.瞬变电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而求得介质电阻率进而实现地质探测的一种方法。该方法具有探测装置形态简单，同点组合观测，噪声源影响较小，与探测目标有最佳耦合，异常响应强，分辨能力强等优点。
4.应用于地下巷道（隧道、防空洞穴）超前探测时的基本工作方法是：于巷道（隧道、防空洞穴）掘进头位置架设同心且相互平行的发射线圈和接收线圈，通过调节发射线圈和接收线圈的法线方向实现探测方向的调节，从而实现前方超前探测地质体的目的。瞬变电磁仪为利用瞬变电磁法工作的地质勘察设备。为保证瞬变电磁仪测量数据准确，瞬变电磁仪的挖掘隧道区域内不应有其它金属材料，工作人员不能佩戴金属物品，以减少对激发线圈和接收线圈的干涉。为保证探测方向的精度，应配备有二维探测方向精确设定调节的装置或系统。
5.授权公告号为cn204371421u的中国实用新型专利公开了一种矿井瞬变电磁仪，包括定位框和线框，定位框为正方形，由竖杆体ⅰ、竖杆体ⅱ、横杆体ⅰ和横杆体ⅱ组成；竖杆体ⅰ上沿其长度设有多个标识凸起，竖杆体ⅱ对应凸起设有标识通孔；竖杆体ⅰ分别以每个凸起为支点向内旋转后其另一端与横杆体ⅰ的相交点设置投射凸起；竖杆体ⅱ对应竖杆体ⅰ上的凸起设置通孔，竖杆体ⅱ以每个通孔为支点向内旋转后其另一端与横杆体ⅰ的相交点设置投射通孔；竖杆体ⅰ和竖杆体ⅱ由下至上旋转角度逐渐增大；每个凸起、通孔、投射凸起和投射通孔分别设有角度标识，该瞬变电磁仪可以提高线框摆放位置的准确性和资料的精度。
6.授权公告号为cn203287540u的中国实用新型专利公开了一种瞬变电磁仪，设有发射机和接收机，发射机采用tem47发射机，tem47发射机与井下设置的多匝发射线圈通过电缆供电连接，多匝发射线圈的中央设有高频接收线圈，高频接收线圈通过数据线与接收机数据连接，tem47发射机与接收机通过同步电缆控制连接。本实用新型适用于地下矿产资源的探测。
7.上述中的现有技术方案存在以下缺陷：瞬变电磁仪使用时，需要将瞬变电磁仪的激发线圈和接收线圈进行固定，通常直接将激发线圈和接收线圈固定于方形框架上，激发线圈和接收线圈使用时，需要调整固定的俯仰角度和左右角度以获取多组数据，通过转动方形框架调整角度时，使用角度仪进行测量，然后将方形框架使用支撑杆件固定或操作人
员手持保持方形框架稳定，操作多有不便。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种超前探测方向调节系统，其具有便于瞬变电磁仪的线圈转动固定精确确定探测方向的效果。
9.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
10.一种超前探测方向调节系统，包括稳定设置于地面的支撑架，所述支撑架于底座长度方向间隔设置有两个，两个所述支撑架之间转动连接有一转动框，所述转动框内侧转动连接有嵌入线圈框，所述嵌入线圈框与转动框之间的转动轴轴线与支撑架于转动框之间的转动轴轴线相交，所述嵌入线圈框用于与瞬变电磁仪的激发与接收线圈线圈固定连接，所述嵌入线圈框与转动框均为方形框架结构，所述超前探测方向调节系统使用非金属材料制成。
11.本实用新型进一步设置为：所述支撑架包括相互铰接的支撑斜杆，所述支撑斜杆的铰接轴与支撑架于转动框的铰接轴平行或重合，所述支撑架包括分别与两个支撑斜杆稳定连接的稳定件。
12.本实用新型进一步设置为：所述转动框包括与支撑架转动连接的转动套管，所述转动套管的两端分别可拆卸连接有转动竖杆，所述转动竖杆上稳定连接有转动横杆。
13.本实用新型进一步设置为：所述转动竖杆上可拆卸连接有连接座，所述连接座与转动横杆可拆卸连接。
14.本实用新型进一步设置为：所述转动横杆包括与嵌入线圈框转动连接的连接套管，所述连接套管的两端分别可拆卸连接有稳定横杆，所述稳定横杆与连接座可拆卸连接。
15.本实用新型进一步设置为：所述转动框包括与嵌入线圈框转动连接的转动横杆，所述嵌入线圈框包括与转动横杆转动连接的外横杆，所述外横杆上固设有内竖杆，所述内竖杆上固设有内横杆，所述内横杆的两端固设有外竖杆。
16.本实用新型进一步设置为：所述外横杆上可拆卸连接的沿其长度方向设置的延长杆。
17.本实用新型进一步设置为：所述嵌入线圈框与转动框之间的转动轴轴线与支撑架于转动框之间的转动轴轴线相互垂直。
18.本实用新型进一步设置为：所述支撑架上转动连接有一调角杆，所述调角杆上开设有多个依次设置的调角孔，所述调角杆上穿设有穿过调角孔与转动框可拆卸连接的调角块。
19.本实用新型进一步设置为：所述转动框上转动连接有一调节杆，所述调节杆上开设有多个依次设置的调节孔，所述调节杆上穿设有穿过调节孔与嵌入线圈框可拆卸连接的调节块。
20.综上所述，本实用新型的有益效果为：
21.1、将转动框于隧道内组装，完成嵌入线圈框的组装，将瞬变电磁仪的激发与接收线圈固定于转动框上的外横杆、延长杆、外竖杆上，便于保持线圈的稳定，同时便于转动线圈的左右角度和俯仰角度，便于现场选择探测方向及精确确定探测方向；
22.巷道（隧道、防空洞穴）采用瞬变电磁仪开展超前探测时的通过准确调节激发线圈
和接收线圈的法线方向，实现前方半球状空间两个维度探测方向的设置、提高探测精度的效果。
23.2、绕横轴轴线使转动框转动，调角孔与转动竖杆上的圆孔对应时，将调角块与转动竖杆和调角杆插接连接，从而保持转动框位置稳定，转动框转动能使不同调角孔与转动竖杆上的圆孔对应，从而实现转动框转动不同角度后的稳定，从而保持转动框转动角度的稳定和准确，能减小使用量角器进行简单测量，造成的检测误差。
24.3、绕嵌入线圈框与转动框连接竖轴轴线可使嵌入线圈框转动，调角孔与转动框横杆上的调角杆圆孔对应时，将调角块与转动横杆和调角杆插接连接，从而保持嵌入线圈框位置稳定，嵌入线圈框转动能使不同调角孔与转动横杆上调角杆的圆孔对应，从而实现嵌入线圈框转动不同角度后的稳定，从而保持嵌入线圈框转动角度的稳定和准确，能减小使用量角器进行简单测量造成的测量误差。
25.4、转动框转动与嵌入线圈框转动相续结合，即可实现探测方向的两个维度调节，保证了探测前方球形空间立体探测方向的准确性，从而提高探测效果。
附图说明
26.图1是实施例一的整体剖面结构示意图；
27.图2是实施例一中显示支撑架与调角杆连接关系的结构示意图；
28.图3是实施例二中显示支撑架与调角杆连接关系的结构示意图。
29.图中，1、支撑架；11、支撑斜杆；12、稳定件；2、转动框；21、转动套管；22、转动竖杆；23、转动横杆；231、连接套管；232、稳定横杆；24、连接座；3、嵌入线圈框；31、外横杆；311、延长杆；32、内竖杆；33、内横杆；34、外竖杆；4、调角杆；41、调角孔；42、调角块；5、横轴。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
31.实施例一
32.参照图1和图2，为本实用新型公开了一种超前探测方向调节系统，包括稳定设置于地面的支撑架1，支撑架1于底座长度方向间隔设置有两个，两个支撑架1相背表面之间的距离等于两米。支撑架1包括两个相互铰接的支撑斜杆11，两个支撑斜杆11的上端穿设有一横轴5，两个支撑架1上的横轴5轴线重合，横轴5两端均固定设置有限位块，限位块的直径均大于横轴5的直径，横轴5轴线在本实施例中沿水平向设置。
33.参照图1，两个支撑架1之间转动连接有一转动框2，转动框2绕横轴5轴线转动，转动框2为方形框架结构。
34.转动框2包括与支撑架1转动连接的转动套管21，转动套管21轴线沿竖直方向，转动套管21设置有分别与横轴5一一对应的两个，转动套管21侧面开设有容纳横轴5穿过且轴线与转动套管21轴线垂直的圆孔，转动套管21通过横轴5实现与支撑架1的转动连接。
35.两个转动套管21的两端分别可拆卸连接有转动竖杆22，转动竖杆22的轴线沿竖直方向，转动竖杆22的两端均固定设置有轴线与其重合且直径等于其一半的连接端，转动竖杆22的其中一连接端插入转动套管21的内腔实现转动竖杆22外侧面与转动套管21内侧面接触压紧，四个转动竖杆22背向转动套管21的另一连接端均可拆卸连接有连接座24，连接
座24为l型管，连接座24的两端分别设置有轴线垂直且内腔连通的圆孔，连接座24上的圆孔能容纳转动竖杆22背向转动套管21的一端插入，实现连接座24与转动横杆23可拆卸连接。
36.一个支撑架1上连接的两个连接座24为一组，两组连接座24之间可拆卸连接有两个转动横杆23，转动横杆23的轴线沿水平方向设置，一个转动横杆23的两端分别与两个连接座24可拆卸连接。转动横杆23包括与连接座24可拆卸连接的稳定横杆232，稳定横杆232的两端均固定设置有轴线与其重合且直径等于其一半的插接端，稳定横杆232其中一个插接端与连接座24插接连接，转动横杆23包括与两个稳定横杆232背向连接座24的一端插接连接的连接套管231。
37.两个连接套管231上均穿设有一同轴的竖轴6，竖轴6轴线在本实施例中沿竖直方向设置，竖轴6两端均固定设置有限位板，限位板的直径均大于横轴5的直径。竖轴6与连接套管231的连接方式与横轴5与转动套管21的连接方式相同。
38.转动框2通过两个竖轴6转动连接有一嵌入线圈框3，嵌入线圈框3绕竖轴6轴线转动，嵌入线圈框3为内侧设置有加强网格的方形框架结构。
39.嵌入线圈框3包括与转动横杆23转动连接的外横杆31，外横杆31设置有与转动横杆23一一对应的两个，外横杆31的长度方向沿水平方向设置，外横杆31的两端均开设有延长孔，外横杆31上可拆卸连接的沿其长度方向设置的延长杆311，延长杆311能嵌入延长孔与外横杆31稳定连接。
40.两个外横杆31之间固设有内竖杆32，内竖杆32设置有沿外横杆31长度方向间隔设置的两个，内竖杆32的两端分别与两个外横杆31固定连接，两个内竖杆32上固设有内横杆33，内横杆33与内竖杆32之间通过木质圆轴插接固定，内横杆33的长度方向与外横杆31的长度方向平行，内横杆33与两个内竖杆32均固定且垂直，内横杆33沿内竖杆32长度方向间隔设置有两个，两个内横杆33分别位于内竖杆32长度方向三分之一位置，两个内横杆33的两端固均设有外竖杆34，外竖杆34上均开设有两个容纳内横杆33插入的圆孔，一个外竖杆34固定于两个内横杆33长度方向的同一端。
41.嵌入线圈框3上的外横杆31、延长杆311、外竖杆34用于与瞬变电磁仪的激发与接收线圈固定连接，超前探测方向调节系统使用非金属材料制成，在本实施例中选用木材。
42.上述实施例的实施原理为：
43.预先将各构件运输到隧道探测位置；将两个支撑斜杆11和转动套管21与横轴5稳定连接，绕横轴5转动两个支撑斜杆11，将支撑架1稳定放置于地面后，将转动竖杆22与转动套管21插接连接；
44.预先将连接套管231、稳定横杆232和外横杆31与竖轴6稳定连接，连接座24与稳定横杆232插接连接，完成转动框2于隧道内狭小空间内的组装；
45.将延长杆311与外横杆31插接连接后，将外横杆31、内竖杆32、内横杆33和外竖杆34插接连接，完成嵌入线圈框3的组装，将瞬变电磁仪的激发与接收线圈固定于转动框2上的外横杆31、延长杆311、外竖杆34上，便于保持线圈的稳定，同时便于转动线圈的左右角度和俯仰角度，便于现场探测。
46.实施例二
47.参照图3，一种超前探测方向调节系统，与实施例1不同之处在于，支撑架1包括分别与两个支撑斜杆11稳定连接的稳定件12，稳定件12为长杆，长杆的两端分别与支撑斜杆
11通过木销可拆卸连接。在其它一实施例中，稳定件12为长度严格设定的细绳，细绳的两端分别与同一支撑架1上的两个支撑斜杆11固定连接。
48.支撑架1上转动连接有一调角杆4，调角杆4上穿设有一插入支撑斜杆11上的转动木轴，调角杆4绕转动木轴轴线转动，调角杆4上开设有多个依次间隔设置的调角孔41，调角杆4上穿设有穿过调角孔41与转动框2可拆卸连接的调角块42，调角块42为圆轴，转动竖杆22上开设有容纳调角块42插入的一圆孔。
49.上述实施例的实施原理为：
50.绕横轴5轴线使转动框2转动，调角孔41与转动竖杆22上的圆孔对应时，将调角块42与转动竖杆22和调角杆4插接连接，从而保持转动框2位置稳定，转动框2转动能使不同调角孔41与转动竖杆22上的圆孔对应，从而实现转动框2转动不同角度后的稳定，从而保持转动框2转动角度的稳定和准确，能减小使用量角器进行简单测量，造成的测量误差。
51.实施例三
52.一种超前探测方向调节系统，与实施例1不同之处在于，转动横杆23上转动连接一调节杆，调节杆上开设有多个沿其长度方向间隔设置的调节孔，调节杆上穿设有一与嵌入线圈框3连接的调节块，外横杆31上开设有容纳调节块插入的圆孔。从而实现嵌入线圈框3转动不同角度后的稳定，从而保持嵌入线圈框3转动角度的稳定和准确，能减小使用量角器进行简单测量，造成的测量误差。
53.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。