[发明专利]用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪及裂纹检测方法

权利要求书

1.一种用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪，其特征在于包括：

定位单元，用于视觉窥视仪深度和方位定位；

摄像单元，用于采集微孔表面图像；

驱动单元，用于控制摄像单元旋转；

控制板(6)，与驱动单元连接，用于向驱动单元输出操作指令；

承载器(5)，用于安装所述驱动单元、摄像单元和控制板；承载器(5)包括视孔管(503)以及分别套设在视孔管(503)两端的第一套管(501)、第二套管(502)，所述驱动单元和控制板固定设置于第一套管(501)内，所述摄像单元设置于视孔管(503)内且与驱动单元连接；摄像单元在驱动单元驱动下围绕微孔轴向旋转，采集微孔壁面图像；所述第二套管(502)用于密封和保护视孔管；

控制分析装置，与定位单元、摄像单元和控制板连接，用于向摄像单元和控制板发送操作指令，并实时接收定位单元、摄像单元和控制板发送的数据，依据接收的数据生成微孔表面深度—角度图形坐标图像，利用微孔表面深度—角度图形坐标图像对微孔表面裂纹情况及裂纹主应力方向进行分析；

所述定位单元包括：

滚轮式深度计(2)，用于实现摄像单元深度定位，滚轮式深度计的信号输出端经传输线与控制分析装置信号输入端连接；

惯性导航仪(4)，用于实现摄像单元的方位定位，惯性导航仪安装于第一套管内，其信号输出端经传输线与控制分析装置连接；

摄像单元、控制板及惯性导航仪与控制分析装置连接的传输线跨接于滚轮式深度计的滚轮上。

2.根据权利要求1所述的用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪，其特征在于所述摄像单元包括45°反射管(9)和设置于45°反射管(9)内的内窥镜(10)，45°反射管(9)内安装有相对于内窥镜(10)镜头平面呈45°角的反射镜(901)，45°反射管(9)上端与驱动单元连接，由驱动单元带动旋转。

3.根据权利要求2所述的用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪，其特征在于所述45°反射管(9)的下端管口设置有卡塞(902)；卡塞(902)插入视孔管(503)下端内侧设置的密封塞(903)安装槽内。

4.根据权利要求2所述的用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪，其特征在于所述驱动单元包括电机(7)、与电机输出轴(703)相连接的减速箱(8)以及内啮合齿圈(11)，所述电机(7)通过电机托架与第一套管(501)固定连接；所述减速箱(8)底部设置有用于安装输出轴的减速箱托架(801)，减速箱输出轴(804)通过与内啮合齿圈(11)啮合连接带动与内啮合齿圈(11)固定连接的45°反射管(9)旋转，内窥镜(10)顶端穿过45°反射管(9)与减速箱托架(801)底部固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪，其特征在于所述电机托架包括承插连接的第一托架(701)和第二托架(702)，所述第一托架(701)具有与电机(7)和减速箱(8)外型相适应的内腔，其侧壁还设有用于卡置电机(7)的卡槽。

6.根据权利要求4所述的用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪，其特征在于所述控制板(6)通过电路支架设置于第一套管(501)内；所述控制板(6)包括面板(606)，设置于面板(606)上的电源转换电路(601)以及分别与电源转换电路(601)输出端连接的控制电路(602)和驱动电路(603)，控制电路(602)的信号输出端与驱动电路(602)的信号输入端连接，驱动电路(603)的信号输出端与电机连接，所述电源转换电路还与安装于面板(606)上的和惯性导航仪(4)连接；所述控制电路602和惯性导航仪(4)均通过其设置的信号转换电路与控制分析装置连接。

7.根据权利要求1所述的用于地质微孔表面裂纹检测的视觉窥视仪，其特征在于进一步包括沿第一套管周向设计的弹性对中装置，弹性对中装置的弹性部分呈压缩状态与微孔内壁抵接。