[发明专利]一种钻孔定向探地雷达装置

权利要求书

1.一种钻孔定向探地雷达装置，其特征在于，所述钻孔雷达包括控制单元、绞盘测距系统、旋转逆补偿系统、探地雷达天线系统、电缆和可插拔式推杆；控制单元、绞盘测距系统和探地雷达天线系统通过电缆连接，绞盘测距系统安装在靠近控制单元一侧；探地雷达天线系统与旋转逆补偿系统固定连接；

所述旋转逆补偿系统包括驱动电机、内管、外管；内管置于外管内，圆柱形驱动电机放置于内管，且固定于内管一端口；驱动电机转动轴上固定一块铁制圆环，其圆心与转动轴重合，且固定于外管同侧端口；所述探地雷达天线系统包括发射天线、接收天线、发射机、接收机和采集卡，其依次排列放置于内管；发射天线通过同轴线与发射机相连，接收天线通过同轴线与接收机相连，接收机通过同轴线与采集卡连接，在采集卡上集成了陀螺仪、旋转逆补偿系统的控制电路；探测过程中，旋转逆补偿系统对内管及探地雷达天线系统进行旋转逆补偿。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔定向探地雷达装置，其特征在于：所述的钻孔定向探地雷达装置可应用于水平钻孔和竖向钻孔周围地质结构和隐伏灾害体的探测，探地雷达天线系统可按照预先设定的角度在孔中进行数据采集，从而可快速准确获取钻孔周围地质结构和隐伏灾害体的位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种钻孔定向探地雷达装置，其特征在于：所述的控制单元为一便携式人机交互电脑，其内置电池组，可以为整个钻孔定向探地雷达装置提供电力；主要功能是实现对探地雷达天线系统参数和旋转逆补偿系统角度的设定，并控制整个数据采集过程。

4.根据权利要求1所述的一种钻孔定向探地雷达装置，其特征在于：所述的绞盘测距系统包括外围护板、手摇把、测距轮编码器、电缆线卷轴；手摇把与电缆线卷轴由轴承连接，电缆线卷轴通过齿轮与测距轮编码器连接；手摇把可以进行人工摇动，带动电缆线卷轴进行电缆的收放，电缆线卷轴转动同时带动测距轮编码器工作；实现在竖向钻孔探测时为探地雷达天线系统提供拉力并实现电缆线的收放，同时通过测距轮编码器记录电缆线的收放长度。

5.根据权利要求1所述的一种钻孔定向探地雷达装置，其特征在于：所述的旋转逆补偿系统包括两个轴承；在内外管的另一端口内外管通过轴承相连接；即使外管在重力作用下产生自旋转，仍可实现内管及探地雷达天线系统按照预先设定的角度保持姿态不变。

6.根据权利要求1所述的一种钻孔定向探地雷达装置，其特征在于：接收天线和发射天线采用末端电阻加载的方式，并带有屏蔽外壳，屏蔽外壳可以对天线背面干扰信号进行屏蔽，同时可在一定程度上实现探测方向的信号强度的增强；采集卡主要功能是实现雷达信号的数字化采集。

7.根据权利要求1所述的一种钻孔定向探地雷达装置，其特征在于：可插拔式推杆为多个轻质中空金属管，主要应用于水平钻孔探测作业中为旋转逆补偿系统和探地雷达天线系统的移动提供推力；其分为头管和延长管，头管的管头有三个凸起结构，该部分与旋转逆补偿系统的外管堵头接触，在外管发生自旋转情况下，凸起结构可以避免电缆因缠绕而发生损坏；延长管一端内置两个强力弹簧按钮，一端预制2个与弹簧按钮同直径的孔，可实现便捷的安装与拆卸；电缆为抗拉电缆，在竖向钻孔探测时为装置提供拉力，并起到快速传输数据的作用。