本實用新型涉及礦用測量領(lǐng)域，具體地指一種礦用深孔激光測量儀。

背景技術(shù)：

爆破炮孔成孔質(zhì)量的檢測是礦山爆破前的一道重要工序，隨著爆破施工現(xiàn)場混裝炸藥技術(shù)在露天深孔爆破中的推廣應(yīng)用，爆破規(guī)模也越來越大，大型露天礦山單次爆破炮孔從幾十個到幾百個不等，每年都有數(shù)萬個炮孔需要測量，很多礦山仍然采用人工皮尺測量方法，導(dǎo)致測量效率低下，特別是炮孔裝藥后的余高也是需要測量的，人工皮尺測量根本無法滿足爆破施工的要求。

由于礦山地形復(fù)雜，爆破炮孔及周圍情況千變?nèi)f化，現(xiàn)有的測量技術(shù)無法直接在礦山得到應(yīng)用，而數(shù)字化爆破施工是我國礦山爆破行業(yè)的重要課題，傳統(tǒng)的炮孔測量方式嚴(yán)重制約數(shù)字化爆破的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種便捷、快速、準(zhǔn)確的礦用深孔激光測量儀。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的礦用深孔激光測量儀，其特征在于：包括測量儀、托盤、水平儀和傘形安裝支架，所述測量儀通過橡膠套固定在托盤內(nèi)，所述測量儀用于測量爆破孔參數(shù)，所述水平儀設(shè)置有兩個，鑲嵌在托盤表面，兩個水平儀中心線相互垂直；所述傘形安裝支架包括內(nèi)套管和外套管，所述內(nèi)套管一端與托盤底部通過法蘭連接，另一端伸入外套管內(nèi)，與外套管套接，所述內(nèi)套管與外套管之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)內(nèi)外套管相對位置的套管調(diào)節(jié)部件；所述外套管外側(cè)設(shè)置有多個支撐架，所述支撐架與外套管之間由上部丁字連桿和下部一字連桿連接，所述丁字連桿中部還通過連接臂與內(nèi)套管連接，其中，丁字連桿和一字連桿兩端連接處均為鉸接，連接臂兩端連接處也為鉸接。

進(jìn)一步地，所述托盤直徑大于傘形安裝支架伸展開后的最大直徑。當(dāng)測量爆破炮孔，因操作不當(dāng)導(dǎo)致測量儀滑入孔內(nèi)時，托盤可以擋在爆破炮孔上面，從而防止測量儀墜入爆破炮孔。

更進(jìn)一步地，所述套管調(diào)節(jié)部件包括設(shè)置在外套管上的腰型孔和設(shè)置在內(nèi)套管上的定位閥，所述定位閥穿過腰型孔伸到外套管外。操作人員可以方便的調(diào)節(jié)傘型安裝支架的支撐半徑，實現(xiàn)在炮孔內(nèi)的定位。

再進(jìn)一步地，所述套管調(diào)節(jié)部件設(shè)置有兩個，在套管周向上呈180°相對布置。避免單方面受力不平衡，保持內(nèi)外套管垂直地心。

再進(jìn)一步地，所述支撐架設(shè)置有4個，均布在外套管四周。當(dāng)炮孔內(nèi)壁不平滑時，測量儀難以保持垂直地心，設(shè)置4個支撐架可以有效克服測量儀不垂直地心的問題，同時不至于測量儀重量太大。

再進(jìn)一步地，所述內(nèi)套管上設(shè)置有用于連接連接臂的內(nèi)套管支耳，所述外套管上設(shè)置有用于連接丁字連桿和一字連桿的外套管支耳，所述支撐架上設(shè)置有用于連接丁字連桿和一字連桿的支撐架支耳。不同部位的支耳結(jié)構(gòu)可以簡單地實現(xiàn)與連桿的鏈接，實現(xiàn)了機械傳動的效果，避免了復(fù)雜的機械連接。

再進(jìn)一步地，所述測量儀包括控制芯片、電池、顯示屏、操作裝置、激光測距傳感器、激光發(fā)射器和激光接收器，所述電池、顯示屏、操作裝置和激光測距傳感器均與控制芯片連接，所述激光測距傳感器與激光發(fā)射器和激光接收器連接。以控制芯片為核心，簡化了連接電路，并保證了測量功能的實現(xiàn)。

再進(jìn)一步地，所述測量儀還包括傾角傳感器和電子羅盤傳感器，所述傾角傳感器和電子羅盤傳感器均與控制芯片連接。在傳統(tǒng)激光測量儀的基礎(chǔ)上，加裝傾角傳感器和電子羅盤傳感器，實現(xiàn)對礦山炮孔的各參數(shù)的測量，并都與控制芯片連接，簡化連接電路。

優(yōu)選地，所述控制芯片的型號為PIC32MX775F512HT-80I/PT；所述傾角傳感器型號為SSA00XXH2-V005TG；所述電子羅盤傳感器型號為LP3300。以上芯片和傳感器的組合可以實現(xiàn)測量儀性能上的兼容性和最優(yōu)化。

本實用新型的優(yōu)點在于：

針對礦山爆破炮特征，設(shè)計了外部機械結(jié)構(gòu)，可便捷、準(zhǔn)確的固定在直徑不同的炮孔內(nèi)，并保證測量儀的信號發(fā)射器所發(fā)射的信號與炮孔軸心線重合，從而確保精確測量炮孔的深度，特別是測量孔徑相同的爆區(qū)，一次調(diào)整套管定位閥，就可以實現(xiàn)多次、快速測量，大大提高了測量炮孔深度的效率。

同時，在目前測量儀的基礎(chǔ)上加裝了傾角傳感器和電子羅盤傳感器，可以方便快捷的測取爆破炮孔的傾角和方位角。

在爆破炮孔內(nèi)使用激光測量儀有較好的聚光性，激光由激光發(fā)射器射出，通過鏡片組后進(jìn)入激光接收器，有較高的測量數(shù)據(jù)的計算精度及數(shù)據(jù)采集信號量，從而使得測量儀的測量精確度較高。

附圖說明

圖1為本實用新型礦用深孔激光測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的A-A剖視圖。

圖4為本實用新型中的定位閥結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本實用新型的測量儀結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1-水平儀、2-測量儀、3-橡膠套、4-丁字連桿、5-定位閥、6-外套管、6.1-外套管支耳、7-一字連桿、8-腰型孔、9-傘形支撐桿、9.1-支撐架支耳、10-連接臂、11-內(nèi)套管、11.1-內(nèi)套管支耳、12-連接法蘭、13-托盤。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

如圖所示的礦用深孔激光測量儀，包括測量儀2、托盤13、水平儀1 和傘形安裝支架和，測量儀2通過橡膠套3固定在托盤13內(nèi)，測量儀2用于測量爆破孔參數(shù)，水平儀1設(shè)置有兩個，鑲嵌在托盤13表面，兩個水平儀1中心線相互垂直；所述傘形安裝支架包括內(nèi)套管11和外套管6，內(nèi)套管11一端與托盤13底部通過法蘭12連接，另一端伸入外套管6內(nèi)，與外套管6套接，所述內(nèi)套管11與外套管6之間還設(shè)置有調(diào)節(jié)內(nèi)外套管相對位置的套管調(diào)節(jié)部件，套管調(diào)節(jié)部件包括設(shè)置在外套管6上的腰型孔8和設(shè)置在內(nèi)套管11上的定位閥5，定位閥5穿過腰型孔8伸到外套管6外，套管調(diào)節(jié)部件設(shè)置有兩個，在套管周向上呈180°相對布置。外套管6外側(cè)設(shè)置有多個支撐架9，支撐架9與外套管6之間由上部丁字連桿4和下部一字連桿7連接，丁字連桿4中部還通過連接臂10與內(nèi)套管11連接，其中，丁字連桿4和一字連桿7兩端連接處均為鉸接，連接臂10兩端連接處也為鉸接。

支撐架9一般設(shè)置4個，等距連接在外套管6周圍，且與外套管6軸線平行。當(dāng)炮孔內(nèi)壁不平滑時，測量儀難以保持垂直地心，設(shè)置4個支撐架可以有效克服測量儀不垂直地心的問題，同時不至于測量儀重量太大。為防止測量儀掉入孔用深孔中，托盤13直徑大于傘形安裝支架伸展開后的最大直徑。當(dāng)測量爆破炮孔，因操作不當(dāng)導(dǎo)致測量儀滑入孔內(nèi)時，托盤13 可以擋在爆破炮孔上面，從而防止測量儀墜入爆破炮孔。

為方便整個結(jié)構(gòu)的連接，內(nèi)套管11上設(shè)置有用于連接連接臂10的內(nèi)套管支耳11.1，外套管6上設(shè)置有用于連接丁字連桿4和一字連桿7的外套管支耳6.1，支撐架9上設(shè)置有用于連接丁字連桿4和一字連桿7的支撐架支耳9.1。

其中，測量儀2包括控制芯片、電池、顯示屏、操作裝置、傾角傳感器、電子羅盤傳感器、激光測距傳感器、鏡片組、激光發(fā)射器和激光接收器，電池、顯示屏、操作裝置、傾角傳感器、電子羅盤傳感器和激光測距傳感器均與控制芯片連接；激光發(fā)射器和激光接收器均與激光測距傳感器和鏡片組連接；鏡片組接收激光發(fā)射器發(fā)射出的激光后，發(fā)射光束到被測物體，然后再接收從被測物體返回的激光，并將激光發(fā)射到激光接收器。

控制芯片用于處理接收到的數(shù)據(jù)和發(fā)出控制指令，當(dāng)接收到測量距離的命令時，控制芯片啟動激光測距傳感器，進(jìn)行距離測量，當(dāng)接收到測量傾角命令時，控制芯片啟動傾角傳感器測量傾角，當(dāng)接收到測量方位角命令時，控制芯片啟動電子羅盤傳感器測量方位角，并將各測量數(shù)據(jù)反饋于顯示屏；

電池用于為整個測量儀供電；

操作裝置用于人機交互，設(shè)置開關(guān)機鍵、距離鍵、傾角鍵和方位角鍵，開關(guān)機鍵為同一個按鍵，按下不同的功能鍵，可以測量不同的數(shù)據(jù)；

傾角傳感器和電子羅盤傳感器可以方便快捷的測取爆破炮孔的傾角和方位角，用于計算爆破孔的裝藥量，優(yōu)化爆破效果的。在傳統(tǒng)激光測量儀的基礎(chǔ)上，加裝傾角傳感器和電子羅盤傳感器，實現(xiàn)對礦山炮孔的各參數(shù)的測量，并都與控制芯片連接，簡化連接電路。

顯示屏用于顯示電量和實施不同命令后測取的相應(yīng)數(shù)據(jù)。

具體測量過程中，為了使芯片和傳感器的組合可以實現(xiàn)測量儀性能上的兼容性和最優(yōu)化。控制芯片的型號一般為PIC32MX775F512HT-80I/PT；傾角傳感器型號為SSA00XXH2-V005TG；電子羅盤傳感器型號為LP3300。

測量儀2還設(shè)置有外殼，其中外殼形狀為長方體和圓柱體的組合，液晶顯示屏和按鍵在殼體頂部，激光發(fā)射器和激光接收器在殼體底部。橡膠套3的內(nèi)部形狀，依據(jù)測量儀2的外部形狀而設(shè)定。

控制芯片通過控制激光測距傳感器，從而控制激光發(fā)射器發(fā)射激光，發(fā)射出的激光傳播至爆破炮孔孔底后，爆破孔炮孔底反射回反射激光，激光接收器接收到反射激光后，激光測距傳感器通過既定的激光傳播速度和測得的傳播時間可計算出爆破炮孔的深度。

使用時，將本實用新型下放至炮孔孔口，松開套管調(diào)節(jié)部件的定位閥5，外套管6靠自身重力沿內(nèi)套管11下滑，同時支撐架9在丁字連桿4和一字連桿7的作用力下張開，當(dāng)支撐架9貼緊炮孔內(nèi)壁后，擰緊定位閥5，可將本設(shè)備固定在炮孔空口位置；操作測量儀2的操作裝置按鈕即可在測量儀的顯示屏上讀取測量孔深、傾角和方位角數(shù)據(jù)；把定位閥5松開，向下推托盤13，可將支撐架9與炮孔內(nèi)壁脫離，從而將本裝置從炮孔內(nèi)取出。

本實用新型的技術(shù)方案優(yōu)點在于：針對礦山爆破炮特征，設(shè)計了外部機械結(jié)構(gòu)，可便捷、準(zhǔn)確的固定在直徑不同的炮孔內(nèi)，并保證測量儀的信號發(fā)射器所發(fā)射的信號與炮孔軸心線重合，從而確保精確測量炮孔的深度，特別是測量孔徑相同的爆區(qū)，一次調(diào)整套管定位閥，就可以實現(xiàn)多次、快速測量，大大提高了測量炮孔深度的效率。

同時，在目前測量儀的基礎(chǔ)上加裝了傾角傳感器和電子羅盤傳感器，可以方便快捷的測取爆破炮孔的傾角和方位角。在爆破炮孔內(nèi)使用激光測量儀有較好的聚光性，激光由激光發(fā)射器射出，通過鏡片組后進(jìn)入激光接收器，有較高的測量數(shù)據(jù)的計算精度及數(shù)據(jù)采集信號量，從而使得測量儀的測量精確度較高。

以上所述，并非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，凡在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所做的修改或變形，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。