[发明专利]一种基于磁致位移传感器的多点位移测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于磁致位移传感器的多点位移测量系统，其特征在于，包括磁致位移传感器、若干磁体、保护管、孔口基座、保护罩和数据采集设备；

所述磁致位移传感器包括测量电路、内置波导丝的探测杆以及探测杆固定盘；所述测量电路连接波导丝并能够向波导丝发出激励脉冲信号；沿波导丝传播的所述激励脉冲信号在受到磁力作用下形成扭转波，所述扭转波沿波导丝传输回测量电路；所述探测杆的长度匹配测量位置钻孔深度或匹配测量深度需要；所述探测杆固定盘一面固定连接探测杆，另一面固定连接测量电路，且探测杆固定盘直径大于探测杆外径；

所述磁体为磁性材料制作的磁环结构部件；各所述磁体分别布置在钻孔中各待测点位置且所述磁环结构外径小于测量位置钻孔内径，磁环结构内径匹配保护管外径使磁体套装在保护管上同时沿保护管轴向方向产生位移；

所述保护管为顶部开口底部无开口的无磁性中空管；所述保护管外径匹配磁体磁环结构内径使磁体套装在保护管上，保护管内径大于探测杆外径且保护管内部中空长度大于等于探测杆长度使探测杆插入保护管中空部分；

所述孔口基座为外径大于测量位置钻孔直径的薄片部件，且带有若干孔口固定螺栓孔、若干探测杆固定盘固定螺栓孔、磁致位移传感器固定孔以及保护罩安装位；所述孔口固定螺栓孔位于孔口基座靠近外延且大于测量位置钻孔直径；所述磁致位移传感器固定孔位于孔口基座中央位置，其开孔大小匹配探测杆外径且小于探测杆固定盘直径使探测杆插入同时稳定承载探测杆固定盘；

所述保护罩可拆卸的设置于孔口基座的保护罩安装位上并覆盖探测杆固定盘和测量电路；所述保护罩顶部还设有穿过电源线和信号传输电缆的开孔；

所述数据采集设备通过信号传输电缆与测量电路相连接，所述磁体相对于探测杆的位置变化被测量电路测量计算得到磁体位移测量数据进而通过信号传输电缆输出至数据采集设备。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磁体为圆形磁环结构或多边形磁环结构或根据测量需要定制的非规则异形磁环结构。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述保护管还包括设置于管外壁的磁体定位点用以定位磁体套装在保护管上的位置；所述磁体定位点为根据测量需要和/或测量经验所制定的钻孔内测量位置在保护管上的对应点。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探测杆固定盘与孔口基座采用螺栓固定连接。

5.如权利要求1至4之一所述的系统，其特征在于，所述数据采集设备包括数据记录存储模块和数据显示输出模块，所述数据记录存储模块用于存储记录磁体位移测量数据，再由数据显示输出模块输出显示各磁体位移方向和位移距离。

6.一种采用权利要求1至5之一所述的基于磁致位移传感器的多点位移测量系统的多点位移测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在需要测量的钻孔安装设置上述基于磁致位移传感器的多点位移测量系统；

B、分别设定每个磁体的基准扭转波回传时间及其所对应的磁体基准位置；

C、测量电路连续向波导丝发送激励脉冲信号并持续接收对应各磁体的反馈扭转波；

D、测量电路比对接收到的各磁体的反馈扭转波回传时间与该磁体的基准扭转波回传时间之间的相对误差，并依据相对误差计算各磁体的位移方向和位移距离；

E、测量电路将计算得到的各磁体位移方向和位移距离发送至数据采集设备，通过数据采集设备存储记录并输出显示各磁体位移方向和位移距离。