本实用新型涉及勘探设备技术领域，更具体地，涉及一种土体窥探装置。
背景技术：
目前，在进行大面积的土体结构调查时需要对土地进行开掘取土，其需耗费大量的人力物力以及时间，如公开号：cn101334368，公开了一种钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法，是将摄像头悬垂于钢管离心混凝土管桩孔内，摄像头经防水电缆与计算机相连，摄像头上还连接有刻度绳尺，摄像头获得管桩孔内的信息并将摄像图像显示于计算机显示屏上并存储在存储器内；通过处理内窥摄影图像可得到管桩孔内地下水和土芯信息，以及管桩孔内混凝土表面质量信息；输入记录的施工资料可得到打桩过程和停锤信息，输入记录的地质资料可得到地层分布和地下水信息，输入受检测桩的特征参数；计算机对上述信息进行处理，对于受检测桩的全部缺陷汇总，计算受检测桩的完整性系数β。该方法通过使用摄像设备进行观测，但其需预先打入混凝土管桩孔，工程量巨大，需要耗费大量的人力物力。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种土体窥探装置，可以在不开掘的情况下直接快速的调查大面积的土体内结构。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种土体窥探装置，包括振冲发生器、探杆、摄像单元和显示单元，所述的振冲发生器与探杆连接，所述的摄像单元设置在探杆内，所述的摄像单元与显示单元电连接。
在本装置中，通过振冲发生器为探杆提供贯入动力，振冲发生器工作，带动探杆沿竖直方向往复运动，使得探杆向下贯入土体，在探管内的摄像单元实时拍摄土体结构，并将拍摄画面传输至显示单元上进行实时显示，这样工作人员就能够在不开掘的情况下直观快速地调查清楚大面积的土体内结构，节省人力物力，操作简单方便。
进一步的，所述的探杆为中空钎杆，所述的中空钎杆端部设有窥探孔，所述的摄像单元设置在窥探孔内。在探杆贯入土体内的时候，通过设置在窥探孔内的摄像单元能够实时拍摄到探杆最前端的土体结构，从而获取土体结构。
进一步的，所述的窥探孔上设有保护玻璃。保护玻璃为钢化玻璃，通过保护玻璃可以保护摄像单元，避免在贯入的时候摄像单元受到冲击损坏，且保护玻璃不会影响摄像单元的正常拍摄功能。
进一步的，所述的中空钎杆端部设有斜贯入面。斜贯入面为倾斜于钎杆中心线45°的斜面，通过斜贯入面可以使得对土体的贯入更加轻松，且沙土能够顺沿着斜面流走而不会给保护玻璃过大的压力，避免保护玻璃破裂损坏。
进一步的，所述的摄像单元为光纤窥镜，还包括照明机构，所述的照明机构包括光源部和导光束，所述的导光束设置在探杆内，所述的光源部与导光束连接。光纤窥镜和导光束均沿探杆的长度方向设置在腔体内，并光纤窥镜的端部以及导光束的端部置于窥探孔处，光源部光线通过导光束传导至探杆的端部并为光纤窥镜提供照明，以实现光纤窥镜能够很好地拍摄土体结构。
进一步的，所述的振冲发生器包括机架、电机、偏心机构和传动机构，所述的电机与机架连接，所述的探杆与机架连接，两组所述的偏心机构分别对称设置在探杆的两侧，所述的电机与传动机构连接，所述的传动机构与偏心机构连接带动两组偏心机构反向转动。电机动作并通过传动机构带动偏心机构转动，通过偏心机构的转动为装置带来竖直方向上的往复摆动作用力，从而为探杆提供竖直方向的作用力，从而实现对土体的贯入。在本装置中，由于偏心机构是对称设置的，在电机驱动的时候，电机同时驱动两组偏心机构反向转动，因此使得两组偏心机构在转动的时候在水平方向上的作用力能够相互抵消，因此可以减少水平方向上的抖动，使得贯入控制更加精准，另外，两组偏心机构在竖直方向上的作用力相互叠加，提高贯入的作用力。本装置中，电机只需要带动偏心机构进行转动，通过偏心机构的转动提供贯入作用力，因此总体呈低荷载。
进一步的，所述的传动机构包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述的第一锥齿轮与电机连接，所述的第二锥齿轮分别与第一锥齿轮啮合，所述的第二锥齿轮上设有输出轴，所述的输出轴与偏心机构连接带动偏心机构转动。电机动作带动第一锥齿轮旋转，两个第二锥齿轮分别与第一锥齿轮啮合，且两个第二锥齿轮相互平行且两个第二锥齿轮的转动中心置于同一直线上，第一锥齿轮旋转同步带动两个第二锥齿轮旋转，且两个第二锥齿轮的旋转方向相互相反，通过第二锥齿轮带动两组偏心机构转动，实现两组偏心机构反向转动。
进一步的，所述的机架为中心对称结构，包括主体、对称设置在主体两侧的第一侧板和第二侧板，所述的偏心机构转动设置在第二侧板上，所述的第二锥齿轮转动设置在第一侧板上。
进一步的，所述的第一锥齿轮上设有第一输入轴，所述的第一输入轴与主体转动连接，所述的第一锥齿轮与第一输入轴连接，所述的偏心机构包括第二输入轴和若干偏心块，所述的第二输入轴转动设置在第二侧板上，所述的偏心块与第二输入轴连接。
进一步的，所述的电机通过一级传动软轴与第一输入轴连接，所述的输出轴通过二级传动软轴与第二输入轴连接。电机动作并通过一级传动软轴带动第一输入轴旋转，第一输入轴带动第一锥齿轮旋转，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合从而带动第二锥齿轮旋转，并带动输出轴旋转，在二级传动软轴的作用下输出轴带动第二输入轴转动，从而实现带动偏心块转动。传动软轴采用钢丝传递扭矩，因为电机转动中只保持单向转动和低荷载运作，故此传动软轴能够很好地承担传动并且不会失效，另外，传动软轴能够弯曲以便于将构件之间连接。
进一步的，每个所述的偏心机构包括有两个平行设置的偏心块，两个所述的偏心块分别设置在第二侧板的两侧。
进一步的，所述的第二侧板上设有导杆，两个所述的偏心块之间具有间隙，所述的导杆设于间隙所在平面。导杆能够起到导向的作用，且导杆设置在间隙所在平面内，因此两个偏心块在转动的时候导杆穿过间隙，不会影响偏心块的转动。
进一步的，所述的偏心块为扇形偏心块。
进一步的，还包括扶把，所述的扶把与主体连接。通过扶把操作人员能够方便扶正和操作设备。
进一步的，还包括弹簧，所述的主体顶部设有安装口，所述的弹簧置于安装口底部，所述的扶把活动设置在安装口内，所述的弹簧一端与安装口底部连接，另一端与扶把底部连接。弹簧起到缓震作用，操作人员在抓握住扶把的时候不会受到振冲的影响，能够方便操作。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本装置通过振冲发生器将探杆贯入至地下并通过摄像单元进行对土体结构拍摄，从而实现在不开掘的情况下直接快速地调查大面积的土体内结构，使用方便简单，节省人力物力；
2、本装置所使用的振冲发生器采用对称设置的两组偏心机构提供贯入作用力，可以使得偏心机构转动时候横向的作用力相互抵消，减少横向振动，使得贯入操作更加可控精准，偏心机构的纵向作用力相互叠加，增强贯入作用力。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中振冲发生器的结构示意图；
图3为图2的主视图；
图4为图3中a-a方向的剖视图；
图5为本实用新型中探杆结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1：
本实施例公开一种土体窥探装置，如图1、图5所示，包括振冲发生器、探杆50、摄像单元501和显示单元70，其中，探杆50与振冲发生器相连接，探杆50为两端开孔的中空钎杆，中空钎杆内具有腔体，在中空钎杆端部设有窥探孔，窥探孔与腔体相连通。
在本实施例中，如图5所示，摄像单元501为光纤窥镜，光纤窥镜为柔性结构，其设置在中空钎杆的腔体内且光纤窥镜的端部置于窥探孔处用于拍摄土体结构，另外，为了达到更好地拍摄效果，本装置还设置了照明机构，照明机构包括光源部和导光束，导光束与光纤窥镜一起设置在腔体内，光纤窥镜和导光束相互堆叠或缠绕地沿探杆50的长度方向设置在腔体内，导光束的端部同样置于窥探孔出为拍摄提供照明，导光束与光源部相连接，光源部光线通过导光束传导至探杆50的端部并为光纤窥镜提供照明，以实现光纤窥镜能够很好地拍摄土体结构。
其中，在本实施例中，为了能够保护摄像单元501，在窥探孔上设有保护玻璃。保护玻璃为钢化玻璃，通过保护玻璃可以保护摄像单元501，避免在贯入的时候摄像单元501受到冲击损坏，且保护玻璃不会影响摄像单元501的正常拍摄功能。
另外，中空钎杆端部设有斜贯入面502。斜贯入面502为倾斜于钎杆中心线45°的斜面，通过斜贯入面502可以使得对土体的贯入更加轻松，且沙土能够顺沿着斜面流走而不会给保护玻璃过大的压力，避免保护玻璃破裂损坏。
在本实施例中，如图2-4所示，所采用的振冲发生器包括机架、电机20、偏心机构和传动机构，其中机架为中心对称结构，包括主体101，在主体101的两侧面分别对称设置了第一侧板102和第二侧板103，其中，第一侧板102平行于主体101侧面设置，第二侧板103垂直于主体101侧面设置，电机20和传动机构均设置在主体101上。具体地，在第一侧板102上设有第一安装孔，两个第一侧板102上的第一安装孔的中心线相同，两个第二侧板103设有第二安装孔。探杆50与主体101底部连接跟随主体101共同动作。
在本实施例中，传动机构包括第一锥齿轮401和第二锥齿轮402，两个第二锥齿轮402分别对称设置且与第一锥齿轮401啮合，第一锥齿轮401上设有第一输入轴406，第一输入轴406转动设置在主体101上，第一锥齿轮401与第一输入轴406固定连接，第二锥齿轮402上设有输出轴405，输出轴405转动设置在第一侧板102上的第一安装孔内，第二锥齿轮402与输出轴405固定连接。其中两个第二锥齿轮402相对平行设置且转动中心置于同一轴线上。
两组偏心机构分别对称地设置在两个第二侧板103上，偏心机构包括第二输入轴302和若干偏心块301，在本实施例中，每组偏心机构包括有两个平行相隔设置的扇形偏心块，其中，第二输入轴302转动设置在第二侧板103上的第二安装孔内，两个偏心块301分别设置在第二侧板103的两侧且与第二输入轴302固定连接。
在本实施例中，电机20通过一级传动软轴403与第一输入轴406连接，输出轴405通过二级传动软轴404与第二输入轴302连接。电机20动作并通过一级传动软轴403带动第一输入轴406旋转，第一输入轴406带动第一锥齿轮401旋转，第一锥齿轮401与第二锥齿轮402啮合从而带动第二锥齿轮402旋转，并带动输出轴405旋转，在二级传动软轴404的作用下输出轴405带动第二输入轴302转动，从而实现带动偏心块301转动。传动软轴采用钢丝传递扭矩，因为电机20转动中只保持单向转动和低荷载运作，故此传动软轴能够很好地承担传动并且不会失效，另外，传动软轴能够弯曲以便于将构件之间连接。
特别地，第二侧板103上设有导杆104，两个偏心块301之间具有间隙，导杆104设于间隙所在平面。导杆104能够起到导向的作用，且导杆104设置在间隙所在平面内，因此两个偏心块301在转动的时候导杆104穿过间隙，不会影响偏心块301的转动。
在振冲发生器中，电机20动作并通过传动机构带动偏心机构转动，通过偏心机构的转动为装置带来竖直方向上的往复摆动作用力，从而为探杆50提供竖直方向的作用力，从而实现对土体的贯入。在本装置中，由于偏心机构是对称设置的，在电机20驱动的时候，电机20同时驱动两组偏心机构反向转动，因此使得两组偏心机构在转动的时候在水平方向上的作用力能够相互抵消，因此可以减少水平方向上的抖动，使得贯入控制更加精准，另外，两组偏心机构在竖直方向上的作用力相互叠加，提高贯入的作用力。本装置中，电机20只需要带动偏心机构进行转动，通过偏心机构的转动提供贯入作用力，因此总体呈低荷载。
特别地，在本实施例中，显示单元70包含显示屏和控制面板，在振冲发生器上设置有箱体80，显示单元70设置在箱体80上，该控制面板与振冲发生器连接，控制面板与振冲发生器和摄像单元501电连接，通过控制面板能够实现对振冲发生器以及摄像单元501的操控，调节振冲发生器的功率，同时，摄像单元501所拍摄的土体结构画面也能够传输至显示屏，工作人员可以通过显示屏观测到实时土体结构。特别地，为了减少振冲发生器在工作时候振动影响工作人员对显示屏的观测以及控制面板的操作，显示单元70通过导线与箱体80连接，导线连通振冲发生器和摄像单元501，另外，在箱体80的上设置有挂钩，显示单元70可以固定在挂钩上。
本装置采用热插拔供电的方式，热插拔供电给设备提供了更加安全更多种类的供电选择，同时在运输的时候提供更加轻便的运输场景。在本实施例中，如图所示，通过电源线外接移动式电源或者国网电源即可使用。
在本装置中，通过振冲发生器为探杆50提供贯入动力，振冲发生器工作，带动探杆50沿竖直方向往复运动，使得探杆50向下贯入土体，在探管内的摄像单元501实时拍摄土体结构，并将拍摄画面传输至显示单元70上进行实时显示，这样工作人员就能够在不开掘的情况下直观快速地调查清楚大面积的土体内结构，节省人力物力，操作简单方便。
实施例2：
本实施例与实施例1相似，不同之处在于，在本实施例中，还设置了扶把60，通过扶把60操作人员能够方便扶正和操作设备。扶把60设置在主体101的顶部，如图4所示，在主体101的顶部设置有安装口105，弹簧601置于安装口105底部，扶把60活动设置在安装口105内，弹簧601一端与安装口105底部连接，另一端与扶把60底部连接。弹簧601起到缓震作用，操作人员在抓握住扶把60的时候不会受到振冲的影响，能够方便操作。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种土体窥探装置，其特征在于，包括振冲发生器、探杆(50)、摄像单元(501)和显示单元(70)，所述的振冲发生器与探杆(50)连接，所述的摄像单元(501)设置在探杆(50)内，所述的摄像单元(501)与显示单元(70)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的探杆(50)为中空钎杆，所述的中空钎杆端部设有窥探孔，所述的摄像单元(501)设置在窥探孔内。
3.根据权利要求2所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的窥探孔上设有保护玻璃。
4.根据权利要求3所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的中空钎杆端部设有斜贯入面(502)。
5.根据权利要求1所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的摄像单元(501)为光纤窥镜，还包括照明机构，所述的照明机构包括光源部和导光束，所述的导光束设置在探杆(50)内，所述的光源部与导光束连接。
6.根据权利要求1所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的振冲发生器包括机架、电机(20)、偏心机构和传动机构，所述的电机(20)与机架连接，所述的探杆(50)与机架连接，两组所述的偏心机构分别对称地设置在探杆(50)的两侧，所述的电机(20)与传动机构连接，所述的传动机构与偏心机构连接带动两组偏心机构反向转动。
7.根据权利要求6所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的传动机构包括第一锥齿轮(401)和第二锥齿轮(402)，所述的第一锥齿轮(401)与电机(20)连接，所述的第二锥齿轮(402)分别与第一锥齿轮(401)啮合，所述的第二锥齿轮(402)上设有输出轴(405)，所述的输出轴(405)与偏心机构连接带动偏心机构转动。
8.根据权利要求7所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的机架为中心对称结构，包括主体(101)、对称设置在主体(101)两侧的第一侧板(102)和第二侧板(103)，所述的偏心机构转动设置在第二侧板(103)上，所述的第二锥齿轮(402)转动设置在第一侧板(102)上。
9.根据权利要求7所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的第一锥齿轮(401)上设有第一输入轴(406)，所述的第一输入轴(406)与主体(101)转动连接，所述的第一锥齿轮(401)与第一输入轴(406)连接，所述的偏心机构包括第二输入轴(302)和若干偏心块(301)，所述的第二输入轴(302)转动设置在第二侧板(103)上，所述的偏心块(301)与第二输入轴(302)连接。
10.根据权利要求9所述的一种土体窥探装置，其特征在于，所述的电机(20)通过一级传动软轴(403)与第一输入轴(406)连接，所述的输出轴(405)通过二级传动软轴(404)与第二输入轴(302)连接。
技术总结