[发明专利]一种电磁调频式孔底锤击薄壁低阻取土器

摘要

本发明是一种电磁调频式孔底锤击薄壁低阻取土器，本发明涉及内容包括薄壁低阻取土器、电磁调频锤击器、进尺及压力传感器、导线和地表控制器。其中薄壁低阻取土器包括减阻凹槽和螺纹接口，电磁调频锤击器包括超导线圈、永磁锤、减震胶垫、旋转吊环、排泄孔和螺纹接口。将本发明用钢丝绳吊至钻孔孔底，利用地表控制器开启底部电磁调频锤击器，进尺及压力传感器实时传输相关数据，地表控制器根据所采土样软硬、松散程度自动控制永磁锤锤击力度及频率，减小机械振动引起的土样扰动，从而获得低扰动原状土样。本方法适用于地质工程、岩土工程技术领域，能够广泛应用于各类原状土样快速采样。

主权项

一种电磁调频式孔底锤击薄壁低阻取土器，包括薄壁低阻取土器(1)、电磁调频锤击器(2)、进尺及压力传感器(3)、导线(4)和地表控制器(5)；薄壁低阻取土器(1)与电磁调频锤击器(2)之间通过螺纹接口(12、26)连接；所述的电磁调频锤击器(2)包括超导线圈(21)、永磁锤(22)、减震胶垫(23)、排泄孔(25)和螺纹接口(26)；超导线圈(21)设置在永磁锤(22)中心，可以通过改变定向电流(正/负电流)产生双向磁场；永磁锤(22)位于锤击点顶部位置，永磁锤(22)由环状永磁铁构成，并被密闭在电磁调频锤击器(2)内部环状空腔内，在超导线圈(21)产生磁场的作用下可以发生上升或下降运动；减震胶垫(23)安装于永磁锤(22)底部，覆盖于整个锤击接触面，用于减小永磁锤下落产生的锤击振动；通过开设排泄孔(25)使得电磁调频锤击器(2)内部与薄壁低阻取土器(1)直接连通，用于排出薄壁低阻取土器(1)内部空气或水；电磁调频锤击器(2)、进尺及压力传感器(3)分别通过导线(4)与地表控制器(5)连接；所述的进尺及压力传感器(3)用于测量取土器进尺速率和掘进力，分别获得参数V，F；所述电磁调频锤击器(2)包括电流控制模块，电磁调频锤击器(2)通过该电流控制模块与市电连接，用于控制超导线圈(21)中通电电流；所述地表控制器(5)包括作业控制软件模块，该作业控制软件模块的输入与进尺及压力传感器(3)输出连接，其输出与电磁调频锤击器(2)电流控制模块输入连接，由此根据采集得到的V、F实时根据掘进土层环境高精度调控电磁调频锤击器(2)中超导线圈(21)电流大小i和电流方向转换频率f，以获得低扰动原状土样。