一种井下拾震传感器通用防倾倒测试装置

技术领域

本发明属于拾震传感器测试装置技术领域，具体涉及一种井下拾震传感器通用防倾倒测试装置。

背景技术

煤矿井下常用的微震系统可实现对矿井矿震信号进行远距离实时、动态的监测，并能给出矿震信号的完全波形，有助于准确的计算出能量大于100J的矿震的发生时间、能量及空间三维坐标，进而能便于确定出每次震动的震动类型，判断出矿震发生力源，并能有助于对矿井冲击矿压危险程度进行评价。这类系统所使用的拾震传感器一般安装于煤矿巷道的底板处，该拾震传感器容易损坏且对井下复杂恶劣的环境适应性较差，在使用过程中，拾震传感器经常会被井下其他的设备砸到或碰到而导致发生断线的情况，因此，在使用前和维修后都需要对拾震传感器的工作状态进行测试。目前，对拾震传感器缺乏有效的保护措施，或者根本没有保护措施，这样容易造成探头在未经使用前就会出现一些异常情况，另外，在损坏维修后的测试过程当中，也会因为一些不当的操作而造成拾震传感器内部的元器件产生二次破坏的现象，因此，亟需提供一种能够对拾震传感器进行有效保护，且能快速、稳定、可靠的完成拾震传感器测试作业的测试装置。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种井下拾震传感器通用防倾倒测试装置，该装置结构简单、维护过程方便、制造成本低，能够对拾震传感器进行有效的保护，且能避免拾震传感器在测试过程发生意外倾倒的情况发生，同时，能快速、稳定、可靠的完成测试过程。

本发明提供了一种井下拾震传感器通用防倾倒测试装置，包括测试箱体、导向杆、滑套、握把、转轴、齿轮、第一连杆和第二连杆；所述测试箱体上端开口，其长度方向沿左右方向延伸，其宽度方向沿前后方向延伸；

所述测试箱体的内部空间在宽度方向分为位于中部的传导腔体、对称的分布于传导腔体前后两侧的两个承载腔体，传导腔体和两个承载腔体的交界处均设置有隔板，隔板沿测试箱体的长度方向延伸，且其两端分别与测试箱体的左右两侧箱板固定连接；

所述导向杆竖直的设置于测试箱体长度方向的一端，且位于传导腔体的中部；导向杆的下端与测试箱体的底板固定连接，其上端延伸到测试箱体的上端；

所述滑套轴向可滑动且径向限位的套装于导向杆中部的外侧，其前部和后部相对称的固定连接有一对连续齿条；在测试箱体的左侧箱板上对应滑套的开设有条形的滑槽；

所述握把设置在测试箱体的外侧，其通过穿过滑槽的横连杆与滑套的下端固定连接；

两个转轴位于传导腔体的里侧，且对称的分布于一对连续齿条的外侧，且其两端分别与测试箱体的左侧箱板和右侧箱板可转动的连接；

两个齿轮分别固定套装于两个转轴的端部，且分别与一对连续齿条啮合；

两根第一连杆分别位于传导腔体的前部里侧和后部里侧，且前后相对称的分布于两个转轴的上方，且其两端分别与测试箱体的左侧箱板和右侧箱板可转动的连接；

两根第二连杆位于传导腔体的前部外侧和后部外侧，且前后相对称的分布于两根第一连杆上方的外侧，且其两端分别与测试箱体的左侧箱板和右侧箱板可转动的连接；

两个承载腔体沿长度方向彼此相对的均匀分隔为多对容纳空间；每个容纳空间均竖向的延伸，其顶部的四周和底部的四周均设置有四个保护垫,且顶部四周的四个保护垫位于第一连杆及第二连杆的下方，其中，相邻两个容纳空间顶部的两个保护垫为一体式结构，且其靠外侧的一端通过第一连接板与测试箱体的外侧箱板固定连接，其靠内侧的一端通过第二连接板与隔板固定连接，每个容纳空间顶部内侧的保护垫与隔板固定连接，其余外围保护垫均与测试箱体固定连接；每个容纳空间靠内一侧顶部和底部的两个保护垫之间、靠外一侧顶部和底部的两个保护垫之间均设置有中空区域；

传导腔体沿长度方向均匀的设置有多个测试单元，多个测试单元对应多对容纳空间的设置；每个测试单元均由两个直连杆、两个金属小球、两个第一定滑轮、两个第二定滑轮、一根线缆连杆和两个线缆固定器组成，两个直连杆的长度相同，且前后对称的设置，其上端分别与两个转轴固定连接，两个金属小球分别固定连接在两个直连杆的下端，且在直连杆摆动的过程中可进入到中空区域，两个第一定滑轮位于两个直连杆的右侧，且前后对称的设置，并分别连接在两根第一连杆上，两个第二定滑轮分别位于两个第一定滑轮的外侧，且前后对称的设置，并分别连接在两根第二连杆上，所述线缆连杆位于两根第一连杆之间的上方，且其两端分别与测试箱体的左侧箱板和右侧箱板固定连接，两个线缆固定器位于两个第一定滑轮之间，且前后对称的固定连接在线缆连杆上。

进一步，为了保证撞击效果，同时，为了保证直连杆的使用寿命，所述直连杆由韧性金属材料制成，为了可以使金属小球能以不同的初始位置撞击拾震传感器，进而满足传感器测试震动不同到时的需要，所述直连杆的上端通过角度可调式连接杆与转轴连接，角度可调式连接杆使直连杆相对于转轴的连接角度可调。

作为一种优选，每个容纳空间顶部四周和底部四周的四个保护垫相靠近的一面均具有弧形凹槽。

进一步，为了提高测试效率，所述容纳空间的数量为16对。

进一步，所述第一定滑轮和第二定滑轮均具有环形凹槽，环形凹槽的尺寸与待测试拾震传感器所连接的线缆尺寸相适配。这样，不仅能更好的起到导向作用，还能对线缆起到更好的限定作用，能防止线缆过长或线缆数量过多导致线缆相互缠绕而对传感器测试产生不利的影响。

进一步，为了限定滑套的滑动行程，所述导向杆在滑套的上方和下方分别固定套装有上限位环和下限位环，上限位环和下限位环用于限定滑套在导向杆上的滑动行程。

本发明中，使容纳空间竖向的延伸，可以方便竖向的容纳待测试拾震传感器；在每个容纳空间顶部四周和底部四周均设置有四个保护垫，可以有效的防止拾震传感器在测试过程中发生意外倾倒的情况；在对应每侧的容纳空间都设置了第一定向滑轮和第二定向滑轮，同时，又在中部设置了可以供两个容纳空间使用的两个线缆固定器，这样，可以使拾震传感器的线缆按预定方向被固定，避免了线缆过长或发生缠绕而对测试产生不利的影响，同时，也能避免在测试过程中因线缆拖拽带来的拾震传感器内部元器件损伤的情况发生。使滑套竖向可滑动的设置在导向杆上，且于其前后两侧均设置连续齿条，再配合分别固定套装在两个转轴上的两个齿轮，可以在滑套滑动过程中通过连续齿条和齿轮的配合带动滑套前后两侧的两个转轴转动，而转轴上通过直连杆连接有金属小球，这样，在转轴转动过程中会带动金属小球产生摆动，由于每个容纳空间靠近里侧的两个保护垫之间具有中空区域，这样，摆动的金属小球便会对拾震传感器产生撞击，通过信号采集站接收传感器所收集的信号，便可实现对传感器的测试过程。在测试箱体的左侧箱板上对应滑套的开设有条形的滑槽，并使位于测试箱体的外侧的握把通过横连杆与滑套固定连接，可以方便操作者利用握把带动滑套移动，进而可便捷的实现测试过程。该装置结构简单、维护过程方便、制造成本低、实用性强，且测试效率高，其在测试期间能有效保护拾震传感器不会因意外而发生倾倒，可确保拾震传感器的内部元器件在测试过程中不会发生任何损伤；本装置适用于出库使用前或损坏维修后的传感器测试作业。

附图说明

图1是本发明的局部结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明的整体结构示意图。

图中：1、容纳空间，2、保护垫，3、中空区域，4、第一定滑轮，5、线缆固定器，6、齿轮，7、直连杆，8、金属小球，9、连续齿条，10、握把，11、测试箱体，12、导向杆，13、滑套，14、转轴，15、第一连杆，16、第二连杆，17、隔板，18、线缆连杆，19、传导腔体，20、承载腔体，21、第二定滑轮，22、横连杆，23、第一连接板，24、第二连接板，25、拾震传感器，26、线缆，27、上限位环，28、下限位环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，一种井下拾震传感器通用防倾倒测试装置，包括测试箱体11、导向杆12、滑套13、握把10、转轴14、齿轮6、第一连杆15和第二连杆16；所述测试箱体11上端开口，其长度方向沿左右方向延伸，其宽度方向沿前后方向延伸；

所述测试箱体11的内部空间在宽度方向分为位于中部的传导腔体19、对称的分布于传导腔体19前后两侧的两个承载腔体20，传导腔体19和两个承载腔体20的交界处均设置有隔板17，隔板17沿测试箱体11的长度方向延伸，且其两端分别与测试箱体11的左右两侧箱板固定连接；

所述导向杆12竖直的设置于测试箱体11长度方向的一端，且位于传导腔体19的中部；导向杆12的下端与测试箱体11的底板固定连接，其上端延伸到测试箱体11的上端；

所述滑套13轴向可滑动且径向限位的套装于导向杆12中部的外侧，其前部和后部相对称的固定连接有一对连续齿条9；在测试箱体11的左侧箱板上对应滑套13的开设有条形的滑槽；

所述握把10设置在测试箱体11的外侧，其通过穿过滑槽的横连杆22与滑套13的下端固定连接；

两个转轴14位于传导腔体19的里侧，且对称的分布于一对连续齿条13的外侧，且其两端分别与测试箱体11的左侧箱板和右侧箱板可转动的连接；

两个齿轮6分别固定套装于两个转轴14的端部，且分别与一对连续齿条13啮合；

两根第一连杆15分别位于传导腔体19的前部里侧和后部里侧，且前后相对称的分布于两个转轴14的上方，且其两端分别与测试箱体11的左侧箱板和右侧箱板可转动的连接；

两根第二连杆16位于传导腔体19的前部外侧和后部外侧，且前后相对称的分布于两根第一连杆15上方的外侧，且其两端分别与测试箱体11的左侧箱板和右侧箱板可转动的连接；

两个承载腔体20沿长度方向彼此相对的均匀分隔为多对容纳空间1，所述容纳空间1的尺寸与待测试拾震传感器25的尺寸相适配；每个容纳空间1均竖向的延伸，其顶部的四周和底部的四周均设置有四个保护垫2，且顶部四周的四个保护垫2位于第一连杆15及第二连杆16的下方，其中，相邻两个容纳空间1顶部的两个保护垫2为一体式结构，且其靠外侧的一端通过第一连接板23与测试箱体11的外侧箱板固定连接，其靠内侧的一端通过第二连接板24与隔板17固定连接，每个容纳空间1顶部内侧的保护垫2与隔板17固定连接，其余外围保护垫2均与测试箱体11固定连接；每个容纳空间1靠内一侧顶部和底部的两个保护垫2之间、靠外一侧顶部和底部的两个保护垫2之间均设置有中空区域3；

作为一种优选，保护垫2采用橡胶材料制成。

传导腔体19沿长度方向均匀的设置有多个测试单元，多个测试单元对应多对容纳空间1的设置；每个测试单元均由两个直连杆7、两个金属小球8、两个第一定滑轮4、两个第二定滑轮21、一根线缆连杆18和两个线缆固定器5组成，两个直连杆7的长度相同，且前后对称的设置，其上端分别与两个转轴14固定连接，两个金属小球8分别固定连接在两个直连杆7的下端，且在直连杆7摆动的过程中可进入到中空区域3，两个第一定滑轮4位于两个直连杆7的右侧，且前后对称的设置，并分别连接在两根第一连杆15上，两个第二定滑轮21分别位于两个第一定滑轮4的外侧，且前后对称的设置，并分别连接在两根第二连杆16上，所述线缆连杆18位于两根第一连杆15之间的上方，且其两端分别与测试箱体11的左侧箱板和右侧箱板固定连接，两个线缆固定器5位于两个第一定滑轮4之间，且前后对称的固定连接在线缆连杆18上。

为了保证撞击效果，同时，为了保证直连杆的使用寿命，所述直连杆7由韧性金属材料制成，为了可以使金属小球能以不同的初始位置撞击拾震传感器，进而能满足传感器测试震动不同到时的需要，同时，也能满足测试多样性的需求，所述直连杆7的上端通过角度可调式连接杆与转轴14连接，角度可调式连接杆使直连杆7相对于转轴14的连接角度可调，这样，能使同一根转轴14上所连接的多根直连杆7处于不同的连接角度，进而使对应的金属小球8处于不同的位置。

作为一种优选，每个容纳空间1顶部四周和底部四周的四个保护垫2相靠近的一面均具有弧形凹槽。

所述容纳空间1的数量为16对。这样，可以同时测试32个拾震传感器25，进一步提高了测试效率。

所述第一定滑轮4和第二定滑轮21均具有环形凹槽，环形凹槽的尺寸与待测试拾震传感器25所连接的线缆26尺寸相适配。这样，不仅能更好的起到导向作用，还能对线缆26起到更好的限定作用，能防止线缆26过长或线缆26数量过多导致线缆26相互缠绕而对传感器测试产生不利的影响。

为了限定滑套的滑动行程，所述导向杆12在滑套13的上方和下方分别固定套装有上限位环27和下限位环28，上限位环27和下限位环28用于限定滑套13在导向杆12上的滑动行程。作为一种优选，上限位环27和滑套13的上端之间设置有复位弹簧，复位弹簧套设在导向杆12的外部，通过复位弹簧的设置，可以在外力撤消后拉动滑套13重新恢复到初始位置，以方便下次的测试过程。

本发明中，使容纳空间竖向的延伸，可以方便竖向的容纳待测试拾震传感器；在每个容纳空间顶部四周和底部四周均设置有四个保护垫，可以有效的防止拾震传感器在测试过程中发生意外倾倒的情况；在对应每侧的容纳空间都设置了第一定向滑轮和第二定向滑轮，同时，又在中部设置了可以供两个容纳空间使用的两个线缆固定器，这样，可以使拾震传感器的线缆按预定方向被固定，避免了线缆过长或发生缠绕而对测试产生不利的影响，同时，也能避免在测试过程中因线缆拖拽带来的拾震传感器内部元器件损伤的情况发生。使滑套竖向可滑动的设置在导向杆上，且于其前后两侧均设置连续齿条，再配合分别固定套装在两个转轴上的两个齿轮，可以在滑套滑动过程中通过连续齿条和齿轮的配合带动滑套前后两侧的两个转轴转动，而转轴上通过直连杆连接有金属小球，这样，在转轴转动过程中会带动金属小球产生摆动，由于每个容纳空间靠近里侧的两个保护垫之间具有中空区域，这样，摆动的金属小球便会对拾震传感器产生撞击，通过信号采集站接收传感器所收集的信号，便可实现对传感器的测试过程。在测试箱体的左侧箱板上对应滑套的开设有条形的滑槽，并使位于测试箱体的外侧的握把通过横连杆与滑套固定连接，可以方便操作者利用握把带动滑套移动，进而可便捷的实现测试过程。该装置结构简单、维护过程方便、制造成本低、实用性强，且测试效率高，其在测试期间能有效保护拾震传感器不会因意外而发生倾倒，可确保拾震传感器的内部元器件在测试过程中不会发生任何损伤；本装置适用于出库使用前或损坏维修后的传感器测试作业。

工作原理：

先将需要测试的多个拾震传感器25头部朝下的放入到容纳空间1内，并使每个拾震传感器25的线缆26依次于对应侧绕过第二定滑轮21、第一定滑轮4，再通过线缆固定器5后连接信号采集站，再根据测试需求调节直连杆7的初始角度后，向下拉动握把10，并通过横连杆22带动套筒13向下移动，进而通过连续齿条9同时带动两个齿轮6转动，两个齿轮6转动的过程中带动两根转轴14转动，进而带动两根转轴14上所连接的直连杆7摆动，在直连杆7摆动过程中，其底端的金属小球8向靠内一侧的中空区域3撞去，直至撞击到容纳空间1中的拾震传感器25，使拾震传感器25以不同时间的接收到的震动信号传至信号采集站，最后，通过观察波形信号的到时、完整程度、质量来达到测试传感器工作状态的目的。