一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭的制作方法

本實用新型涉及鉆頭領域，具體的說，是一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭。

背景技術：

鐵是世界上發現最早、利用最廣、用量最多的一種金屬，因此我們無時無刻都需要這種金屬。現有的鐵礦探測儀通常只能位于地表上，無法深入地表下進行探測，探測范圍受限。而石油鉆井等過程均需要鉆孔，若此時能從鉆孔放入金屬探測設備，就能對地表下方更深位置進行礦藏探測，擴大探測范圍。

另一方面，現有技術方案（申請名稱：高爐開口機用非金屬鉆頭及其制造方法，公告日：2009.05.06，專利號：CN200810229107.8）公開了一種在常溫和高溫下均具有很高強度的非金屬鉆頭，其無機非金屬材料各組分重量百分比如下：碳化硅細粉60～85％；碳化硅微粉 5～38％；非金屬氮化物微粉0～20％；金屬硅粉0～20％；外加劑2～12％。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭，鉆頭整體均采用非金屬材料制成，金屬探測儀安裝在鉆頭本體的空腔內并隨著鉆頭本體一起深入地下進行鐵礦探測，擴大鐵礦探測的深度，結構簡單、便于安裝或維修。

本實用新型通過下述技術方案實現：一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭，包括非金屬材料制成的鉆頭本體，所述鉆頭本體用于鉆取的鉆取端設置有一空腔，空腔內安裝一殼體表面涂覆隔熱薄膜的金屬探測儀。本實用新型通過安裝在鉆頭本體中的金屬探測儀，可進行金屬礦的探測，并不僅限于鐵礦探測。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述金屬探測儀通過非金屬材料制成的保持架安裝在空腔內；所述保持架包括外圈與空腔內壁過盈配合的架體，金屬探測儀安裝在保持架的內圈。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述保持架的架體內設置有環狀布置的保持帶，保持帶上設置多個定位槽，每個定位槽內設置一個可在定位槽內自由活動的滾珠；所述保持帶、滾珠均為非金屬材料制成。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述架體、保持帶、滾珠的外表面均涂覆隔熱薄膜。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述鉆取端進取一側設置位于中心的錐形的排屑部、以及位于四周的排屑槽。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述排屑部的外表面還設置多個分別連通中心與邊緣的導流槽。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述金屬探測儀為高頻振蕩金屬探測儀。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述高頻振蕩金屬探測儀包括微處理芯片、高頻振蕩器、放大器、無線通訊模塊、電源；所述高頻振蕩器通過放大器與微處理芯片連接，無線通訊模塊、電源分別與微處理芯片連接。

進一步地，為了更好的實現本實用新型，所述高頻振蕩器設置粗增益調節電阻和細增益調節電阻。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

（1）本實用新型中表面涂覆隔熱薄膜的金屬探測儀安裝在非金屬材質的鉆頭本體的空腔中，隨鉆頭本體一起深入地下，從地下向更深的區域進行鐵礦探測，有效擴大探測鐵礦的范圍；

（2）本實用新型中金屬探測儀通過具有隔熱功能的保持架安裝在空腔內，一是更有效的隔絕鉆取過程中產生的熱量，二是減小鉆取過程中產生的沖擊和振動；

（3）本實用新型中鉆頭本體其鉆取端設置排屑部、排屑槽，使得鉆取過程中鉆取端排擠的泥漿、沙土等物質從鉆頭中部向四周排泄，減小鉆頭本體進取時的阻力；

（4）本實用新型中金屬探測儀自帶便攜式電源和無線通訊模塊，便攜式電源直接供電，無線通訊模塊將反應探測情況的信號以無線通訊的方式發送至控制中心進行匯總，有效避免線路干擾。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的剖面示意圖；

圖3為本實用新型中保持架的結構示意圖；

圖4為本實用新型中保持帶的結構示意圖；

圖5為本實用新型中排屑部的正面結構示意圖；

圖6為金屬探測儀內部結構框圖；

其中：1-鉆頭本體，11-排屑部，111-導流槽，12-排屑槽，13-空腔，2-金屬探測儀，3-保持架，31-架體，32-保持帶，33-滾珠。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例1：

本實施例所述的一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭，如圖1、圖2所示，一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭，包括非金屬材料制成的鉆頭本體1，所述鉆頭本體1用于鉆取的鉆取端設置有一空腔13，空腔13內安裝一殼體表面涂覆隔熱薄膜的金屬探測儀2。

本實施例中金屬探測儀2安裝在鉆頭本體1的空腔13中，隨鉆頭本體1一起旋轉并深入地下，在地下一定深度的位置進行金屬探測，探測的信號匯總至控制中心，對探測情況進行反饋。

本實施例，相比較從地面進行金屬探測，其探測的深度更深、范圍更廣。為了防止鉆頭或金屬探測儀2本身自帶金屬而造成干擾，鉆頭本體1、金屬探測儀2均為非金屬材質。進一步，為了防止鉆取過程中產生的熱量對金屬探測儀2內部結構造成損傷，金屬探測儀2其殼體表面涂覆隔熱薄膜，隔絕熱量，以保證金屬探測儀2的正常探測工作。為了保證探測的準確性，最好在所有干擾設備撤離探測范圍后，再對金屬探測儀2采集的數據信息進行分析處理。

本實用新型所述鉆頭可以用于首次鉆取，也可用于二次鉆取：當地質柔軟時，鉆頭本體1可用于首次鉆取；當地質堅硬時，先采用其他鉆頭鉆出初孔后，再用本實施例中的鉆頭本體1進行二次鉆取。通常采礦、鉆井等工程中，鉆孔深度為2.5米以上。

實施例2：

本實施例在上述實施例的基礎上進一步優化，如圖2所示，一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭，包括非金屬材料制成的鉆頭本體1，所述鉆頭本體1用于鉆取的鉆取端設置有一空腔13，空腔13內安裝一殼體表面涂覆隔熱薄膜的金屬探測儀2。所述金屬探測儀2通過非金屬材料制成的保持架3安裝在空腔13內；所述保持架3包括外圈與空腔13內壁過盈配合的架體31，金屬探測儀2安裝在保持架3的內圈。所述保持架3的架體31內設置有環狀布置的保持帶32，保持帶32上設置多個定位槽，每個定位槽內設置一個可在定位槽內自由活動的滾珠33；所述保持帶32、滾珠33均為非金屬材料制成。所述架體31、保持帶32、滾珠33的外表面均涂覆隔熱薄膜。

本實用新型中金屬探測儀2可以固定安裝在鉆頭本體1的空腔13內，也可以浮動安裝在鉆頭本體1的空腔13內。本實施例中金屬探測儀2通過保持架3安裝在空腔13內：一是保持架3其架體31外圈與空腔13內壁過盈配合，以穩定安裝位置；二是保持架3內圈設置的多個滾珠33與金屬探測儀2殼體同時接觸。所述保持架3內圈與金屬探測儀2殼體為沿周向、均勻分布的、多點式接觸連接。多點式接觸連接的結構：一方面，足夠保證金屬探測儀2穩定安裝；一方面，減小與金屬探測儀2的接觸面積，形成的空隙便于散熱；另一方面，多個自由轉動的滾珠33均有小范圍的移動間隙，利用這樣的結構，可以有效減少鉆頭本體1工作時振動對金屬探測儀2可能產生的影響。

如圖3所示，保持架3包括架體31、保持帶32、滾珠33。如圖4所示，保持帶32均勻設置多個用于夾持滾珠33的定位槽。自然狀態下，保持帶32呈柔性的帶狀，使用時，將其卷成一個圈并將多個滾珠33限位于架體31中。

為了更好的固定滾珠33，保持帶32的寬度略大于架體31開口側的寬度。此結構使得保持帶32利用其自身材質具有的微小的彈性變形恰好卡入架體31的開口處。

為了更好的固定金屬探測儀2，保持架3兩側還設置有防止金屬探測儀2隨意掉出的安全帶。

為了更好的保障金屬探測儀2的穩定工作，保持帶32、滾珠33均為耐熱的非金屬材料制成。所述保持帶32的材質可選用：聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、聚砜(PSF)等耐熱塑料；或者高溫硫化硅膠(HTV)、氟橡膠等耐熱橡膠。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例3：

本實施例在上述實施例基礎上做進一步優化，如圖1所示，一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭，包括非金屬材料制成的鉆頭本體1，所述鉆頭本體1用于鉆取的鉆取端設置有一空腔13，空腔13內安裝一殼體表面涂覆隔熱薄膜的金屬探測儀2。所述鉆取端進取一側設置位于中心的錐形的排屑部11、以及位于四周的排屑槽12。

如圖1、圖5所示，所述排屑部11的外表面還設置多個分別連通中心與邊緣的導流槽111。為了減小鉆取是泥漿等物質對鉆頭本體1的阻力，本實施例中設置錐形排屑部11、四周的排屑槽12、位于排屑部11表面的導流槽111。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例4：

本實施例在上述實施例基礎上做進一步優化，一種自帶鐵礦探測裝置的鉆頭，包括非金屬材料制成的鉆頭本體1，所述鉆頭本體1用于鉆取的鉆取端設置有一空腔13，空腔13內安裝一殼體表面涂覆隔熱薄膜的金屬探測儀2。所述金屬探測儀2為高頻振蕩金屬探測儀2。如圖6所示，所述高頻振蕩金屬探測儀2包括微處理芯片、高頻振蕩器、放大器、無線通訊模塊、電源；所述高頻振蕩器通過放大器與微處理芯片連接，無線通訊模塊、電源分別與微處理芯片連接。所述高頻振蕩器設置粗增益調節電阻和細增益調節電阻。

所述電源，為與微處理芯片連接的蓄電池，直接為金屬探測儀2供電。本實施例中電源無需外接，避免電源線的束縛，有效避免電源線對鉆頭轉動的影響。

所述高頻振蕩器，設置粗增益調節電阻和細增益調節電阻，用于調節檢測靈敏度。粗增益調節電阻或細增益調節電阻的電阻值可以通過微處理芯片進行調節，也可以手動預設。

如圖6所示，所述高頻振蕩器主要由三極管VT1、高頻變壓器T1組成，高頻變壓器T1主要由初級線圈L1、次級線圈L2、電容器C1、粗增益調節電阻RP1、細增益調節電阻RP2組成。用于探測的初級線圈L1和電容C1構成LC振蕩回路，且初級線圈L1其繞線首端為A端并接入三極管VT1的集電極，次級線圈L2其繞線首端為D端并接偏置電路，次級線圈L2其繞線末端為C端并接入三極管VT1的基極，三極管VT1的發射極通過串聯的粗增益調節電阻RP1、細增益調節電阻RP2接地。所述偏置電路由電阻R2和二極管VD2組成，電阻R2為二極管VD2的限流電阻。

所述高頻振蕩器中電路形成正反饋而產生自激高頻振蕩。通過調節粗增益調節電阻RP1、細增益調節電阻RP2，使高頻振蕩器剛好處于臨界振蕩狀態(剛好起振)，當用于探測的初級線圈L1靠近金屬物體時，由于電磁感應現象，會在金屬導體中產生渦電流，使LC振動回路中的能量損耗增大，三極管VT1基極正反饋減弱，處于臨界態的高頻振蕩器振蕩減弱，甚至無法維持振蕩所需的最低能量而停振。所述偏置電路，因二極管VD2正向閾值電壓恒定，通過次級線圈L2加到三極管VT1的基極以得到穩定的偏置電壓，從而大大增強三極管VT1高頻振蕩器的穩定性。

所述放大器將高頻振蕩器的信號放大并發送至微處理芯片，由微處理芯片通過無線通訊模塊以無線傳輸方式發送至控制中心進行匯總反饋。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內。