[发明专利]旋转钻头、检查旋转钻头的方法、装置及其系统

权利要求书

1、一种用来对用于地下钻孔的钻头进行非破坏性检查的方法， 包括：

将超声波从超声波能量发射器传送到旋转钻头的至少一部分中；

利用超声波能量接收器检测由该旋转钻头的至少一部分反射的 超声波；及

利用所检测到的超声波生成对该旋转钻头的至少一部分的表示。

2、如权利要求1所述的方法，其中传送超声波包括从旋转钻头 的纵向内孔中将超声波引向该旋转钻头的至少一部分。

3、如权利要求1所述的方法，其中传送超声波包括从钻头外部 的位置将超声波引向该旋转钻头的至少一部分。

4、如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中检测超声波包 括从旋转钻头的纵向内孔中检测反射的超声波。

5、如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中检测超声波包 括从钻头外部的位置检测反射的超声波。

6、如权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括将超声波能 量发射器和超声波能量接收器中的至少一个声波耦合到旋转钻头。

7、如权利要求6所述的方法，其中声波耦合包括利用超声波耦 合剂填充旋转钻头的纵向内孔的至少一部分。

8、如权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括：

将超声波传送到旋转钻头上的至少一个参考校准特征上；

检测从该至少一个参考校准特征反射的超声波；及

利用检测到的从该至少一个参考校准特征反射的超声波和该至 少一个参考校准特征的至少一个已知尺寸来校准超声波能量发射器 和超声波能量接收器中的至少一个。

9、如权利要求1所述的方法，还包括使用单个超声波探头作为 超声波能量发射器和超声波能量接收器。

10、如权利要求1至9中任一项所述的方法，还包括利用至少一 个参考位置特征将超声波能量发射器和超声波能量接收器中的至少 一个定位到关于钻头的预定选择位置。

11、一种用来检查用于地下钻孔的钻头的超声波检查装置，包括：

用于支撑超声波探头的超声波探头支撑结构，该超声波探头支撑 结构包括配置成位于旋转钻头的纵向内孔中的一部分；

结构性耦合到支撑结构的该部分的超声波探头，该超声波探头配 置成位于旋转钻头的纵向内孔中；

纵向探头定位机构，配置成改变超声波探头关于旋转钻头的纵向 位置；及

旋转探头定位机构，配置成改变超声波探头关于旋转钻头的旋转 位置。

12、如权利要求11所述的装置，其中旋转探头定位机构配置成 绕超声波探头旋转该旋转钻头。

13、如权利要求11所述的装置，其中旋转探头定位机构配置成 在旋转钻头的纵向内孔中旋转超声波探头。

14、如权利要求11至13中任一项所述的装置，其中纵向探头定 位机构包括：

位于旋转钻头的纵向内孔外部的固定构件，该固定构件总体上与 旋转钻头的纵向内孔的纵轴平行地延伸；及

可移动地耦合到该固定构件的悬臂支撑构件，该悬臂支撑构件包 括：

可移动地耦合到固定构件并从该固定构件横向延伸的第一部分； 及

总体上相对于第一部分垂直延伸并具有耦合到超声波探头的自 由端的第二部分。

15、如权利要求11至14中任一项所述的装置，还包括附加超声 波探头，该附加超声波探头包括配置成用于发射超声波和检测超声波 中至少一项的至少一个超声波换能器，该附加超声波探头配置成位于 大地钻孔旋转钻头的外部并用于与超声波探头超声通信，其中超声波 探头配置成插入到大地钻孔旋转钻头的纵向内孔中。

16、如权利要求11至15中任一项所述的装置，还包括用于接收 从超声波探头获得的数据的计算机设备。