CN114396083A - 换能器单元与溶洞探测器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换能器单元，壳体具有容纳腔和与容纳腔连通的避让孔，换能器位于容纳腔内，换能器的激振面朝向避让孔，第一连接部和第二连接部分别与壳体连接，相邻的两换能器单元能够通过一换能器单元的第一连接部与另一换能器单元的第二连接部连接。本申请还公开了一种溶洞探测器，多个换能器单元相互连接形成换能器组件，采集器具有多个电缆插口，以将多个换能器单元采集到的信号向主机传送。由于相邻的两换能器单元能够通过第一连接部与第二连接部连接，使得相邻的换能器单元可以进行扩展，进而满足不同直径的桩基使用需求，进一步使得换能器单元扩展后形成溶洞探测器所采集数据量满足需求，提高溶洞探测的准确性。

Description

换能器单元与溶洞探测器

技术领域

本申请涉及地质勘探技术领域，具体地，涉及一种换能器单元与溶洞探测器。

背景技术

溶洞区域的地质稳定性，严重影响了熔岩地区公路、桥梁工程的安全施工。通常都需要对溶洞的内部结构进行探测，以确定溶洞内部的三维形态大小，进而施工桩基。由于溶洞发育的大小相差悬殊，形状***，断面形态极不规则，给溶洞区域的桩基设计和施工带来了很大的困难。在未探明桩位溶洞发育的情况下很难对桩基的承载力做准确的设计，同时在溶洞发育的地层中施工灌注桩时，施工过程中极可能出现桩孔漏浆、孔壁坍塌、桩孔倾斜、地面塌陷、混凝土突然漏失等事故。

但是，目前常见的探测装置所采集数据有限，无法采集到多角度多偏移距的高密度反射波数据，难以适应不同直径的桩基，尤其对于大口径桩而言，探测装置数据的接收受干扰严重，无法确定溶洞高度或范围。同时，由于工程需要的桩基直径大小不一，需要探测的范围也存在较大差异，探测装置无法满足不同直径的桩基的需求。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种换能器单元与溶洞探测器，以解决探测装置无法满足不同直径的桩基的需求的问题。

为了解决上述问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

本申请提供了一种换能器单元，包括：

壳体，具有容纳腔和与所述容纳腔连通的避让孔；

换能器，所述换能器位于所述容纳腔内，所述换能器的激振面朝向所述避让孔；

第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部分别与所述壳体连接，相邻的两所述换能器单元能够通过一所述换能器单元的所述第一连接部与另一所述换能器单元的所述第二连接部连接。

进一步地，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中之一为凸出于所述壳体的搭接部，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中另一为凹进于所述壳体的凹槽部。

进一步地，所述搭接部的横截面为梯形，所述凹槽部的横截面为与所述搭接部适配的梯形，所述凹槽部沿与其横截面垂直方向的至少一端贯穿所述壳体。

进一步地，所述壳体呈长方体状，所述壳体相邻的两侧均设有所述搭接部，所述壳体相邻的另外两侧均设有所述凹槽部，其中至少一所述凹槽部沿与其横截面垂直方向的两端均贯穿所述壳体。

进一步地，所述换能器单元还包括锁定件，所述搭接部和所述凹槽部上均设有锁定孔，一所述换能器单元的所述搭接部与另一所述换能器单元的所述凹槽部插接时，所述定位件穿设于所述搭接部和所述凹槽部上的锁定孔，以将两所述换能器单元锁定。

进一步地，所述换能器单元还包括填充件，所述填充件位于所述容纳腔中，所述填充件围设所述换能器。

进一步地，所述换能器单元还包括第一防护罩，所述壳体具有穿线孔，所述换能器的电缆线穿设于所述穿线孔，所述第一防护罩罩设所述穿线孔；和/或，

所述换能器单元还包括第一吸声件，所述第一吸声件敷设于所述壳体的外侧面。

本申请还提供了一种溶洞探测器，包括：

上述的换能器单元，多个所述换能器单元相互连接形成换能器组件；以及

采集器，所述采集器具有多个电缆插口，用于电连接每个所述换能器单元，以将多个所述换能器单元采集到的信号向主机传送。

进一步地，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中之一为凸出于所述壳体的搭接部，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中另一为凹进于所述壳体的凹槽部；

所述换能器组件包括第一封边装置和第二封边装置，用于对所述换能器组件***的所述换能器单元的边缘进行封边，所述第一封边装置和所述第二封边装置中的其中之一为与所述搭接部适配的凹接部，所述第一封边装置和所述第二封边装置中的其中另一为与凹槽部适配的凸接部。

进一步地，所述换能器组件包括第二吸声件，所述第二吸声件敷设于所述第一封边装置和所述第二封边装置的外侧面。

本申请实施例提供的换能器单元，换能器位于壳体的容纳腔内，第一连接部和第二连接部分别与壳体连接，相邻的两换能器单元能够通过一换能器单元的第一连接部与另一换能器单元的第二连接部连接，使得换能器单元可以根据不同直径的桩基使用需求，通过第一连接部和第二连接部将换能器单元进行扩展，以满足不同直径下桩基的探测需求，进一步使得换能器单元扩展后形成溶洞探测器所采集数据量满足需求，提高溶洞探测的准确性。

本申请实施例提供的溶洞探测器，包括换能器单元和采集器，多个换能器单元相互连接形成换能器组件，采集器具有多个电缆插口，用于电连接每个换能器单元，以将多个换能器单元采集到的信号向主机传送。由于多个换能器单元相互连接形成换能器组件，从而可以根据不同直径的桩基的探测需求，选择适当数量换能器单元的溶洞探测器，使得溶洞探测器所采集的数据满足探测需求，提高溶洞探测器的准确性，扩大溶洞探测器的应用范围。

附图说明

图1为本申请实施例提供的第一种换能器单元的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种换能器单元的剖视图；

图3为图1中第二种换能器单元的俯视方向的剖视图；

图4为本申请实施例提供的第三种换能器单元的俯视方向的剖视图；

图5为本申请实施例提供的第四种换能器单元的俯视方向的剖视图；

图6为本申请实施例提供的第五种换能器单元的剖视图；

图7为本申请实施例提供的一种采集器的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种换能器组件的示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种换能器组件的示意图；

图10为本申请实施例提供的一种溶洞探测器的示意图；

图11为本申请实施例提供的一种换能器组件的局部示意图，其中，显示第一封边装置；以及

图12为本申请实施例提供的一种换能器组件的局部示意图，其中，显示第二封边装置。

附图标记说明：

1-壳体，1A-容纳腔，1B-避让孔，1C-穿线孔，2-换能器，21-激振面，3-第一连接部，4-第二连接部，5-锁定件，6-填充件，7-第一防护罩，8-第一吸声件，9-换能器单元，10-换能器组件，11-采集器，11A-电缆插口，101-第一封边装置，102-第二封边装置，103-第二吸声件，A-搭接部，B-凹槽部，C-锁定孔。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细的描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，所涉及的术语“第一/第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定次序，可以理解地，“第一/第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

应该理解的是，方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

桩基因能适应各类工程地质情况、各类工程要求、承载能力较高、荷载传递能力强的特点，且可有效降低建构(筑)物不均匀沉降，在一定程度上可以减小溶洞对基础的不利影响，因此，桩基被广泛应用于溶洞区的轨道工程建设中。溶洞发育的大小相差悬殊，形状***，断面形态极不规则，给溶洞地区的桩基设计和施工带来了很大的困难。在未探明桩位溶洞发育的情况下很难对桩基的承载力做准确的设计，同时在溶洞发育的地层中施工灌注桩时，施工过程中极可能出现桩孔漏浆、孔壁坍塌、桩孔倾斜、地面塌陷、混凝土突然漏失等事故，此类事故往往具有突发性、不可预料性、处理难度大的特点，许多工程项目常因事故处理不当、处理不及时，而被迫停工，增加工程造价，成为控制工期、控制工程造价、威胁施工安全、影响工程质量的地质难题。

目前，勘察阶段桩底岩溶探测方法往往存在不可避免的问题，无法满足桩基探测的需求。例如，单一的超前钻孔极容易漏判岩溶，而增加钻孔又大大的影响工期。管波探测法可探测钻孔半径1m内岩体中的岩溶垂向分布范围，具有较高的垂向精度，但是探测结果没有指向性，无法指示孔周岩溶、破碎异常空间分布，且探测结果易受到地层界面、孔径变化、液面处等非溶洞波阻抗界面的影响。钻孔雷达与多频声波探测法原理与管波探测类似，同样没有解决探测方向性问题。

同时，采用地质雷达法时，通过在桩底布置环形或十字剖面，进行地质雷达数据采集，但是受场地探测面积限制，雷达信号受侧壁干扰，且探测深度有限，且仅适用于人工挖孔桩探测。声波反射法通过在桩底布置换能器，利用泥浆耦合激发和接收超声波用于探测桩底溶洞发育情况，该装置采集数据有限，且偏移距固定，无法采集到多角度多偏移距的高密度反射波数据，不适应不同直径的大口径桩，且数据的接收受直达波和桩底的混响干扰严重，对桩底岩溶的判识主要靠识别反射波形变化以及波形时频特征分析，无法确定溶洞高度或范围，且探测容易受到孔壁面波反射干扰等问题。

然后，在实际工程项目中，桩基的直径大小往往不一致，需要探测的范围也存在较大差异，采用上述的探测方法均难以满足要求，特别地，对于大直径的桩基而言更为严重。现有桩底岩溶探测方法主要存在：(1)对桩基直径变化范围大，固定的装置无法满足不同大小桩基的底部岩溶探测；(2)固定的小直径装置采集数据较少无法高质量成像；(3)桩底环境复杂，直达波和桩底混响干扰严重。

有鉴于此，如图1所示，本申请实施例提供了一种换能器单元9，包括壳体1、换能器2、第一连接部3和第二连接部4。其中，壳体1具有容纳腔1A和与容纳腔1A连通的避让孔1B，换能器2位于容纳腔1A内，换能器2的激振面21朝向避让孔1B，第一连接部3和第二连接部4分别与壳体1连接，相邻的两换能器单元9能够通过一换能器单元9的第一连接部3与另一换能器单元9的第二连接部4连接。

具体地，换能器2位于容纳腔1A内，换能器2的激振面21朝向避让孔1B，使得换能器2通过激振面21，经避让孔1B进行探测。例如，换能器2位于壳体1的容纳腔1A的中心位置，换能器2的激振面21朝向壳体1的一侧设有避让孔1B，避让孔1B与容纳腔1A连通。可以理解地，避让孔1B可以是空缺的部位，换能器2的激振面21与壳体1相接；也可以在避让孔1B处设置保护片，该保护片的材质配置为不阻碍换能器2的激振面工作，但可以防护泥砂等碰坏激振面21或进入壳体1内。第一连接部3位于壳体1的一侧，第二连接部4位于壳体1的另一侧，相邻的两换能器单元9能够通过一换能器单元9的第一连接部3与另一换能器单元9的第二连接部4连接，能够使得多个换能器单元9进行扩展形成换能器组件10(参见图8～9)，以满足不同情况下的探测需求。

第一连接部3和第二连接部4可以相互搭接、粘接、卡接或插接。例如，第一连接部3与第二连接部4为一倾斜面将长方体分隔成的两部分，分隔成的第二连接部4倒立设置于壳体1的一侧，第一连接部3设于壳体1的另一侧，通过第一连接部3与第二连接部4插接，进而将相邻的两换能器单元9进行连接，从而能够使得多个换能器单元9进行扩展，以满足不同情况下的探测需求。特别地，在不同直径的桩基进行探测时，通过第一连接部3与第二连接部4的连接，从而可以根据桩基的直径大小，选择适当数量的换能器单元9进行相互连接，进而满足桩基的探测需求。

应该理解的是，上述仅以一倾斜面将长方体分隔成的第一连接部3与第二连接部4为例展示，不可理解为对本申请实施例的换能器单元9的限定，第一连接部3与第二连接部4的连接形式可以为“钩形”搭接、“L型”搭接、粘接或插接等，在满足第一连接部3与第二连接部4相互连接，以使得相邻的换能器单元9可以进行扩展，均属于本申请实施例的换能器单元9的保护范围。

在一实施例中，如图6所示，换能器单元9还包括第一防护罩7，壳体1具有穿线孔1C，穿线孔1C配置为穿设换能器2的电缆线，第一防护罩7罩设穿线孔1C。

具体地，壳体1具有穿线孔1C，换能器2的电缆线穿设于穿线孔1C，第一防护罩7罩设穿线孔1C，以对容纳腔1A内的换能器2进行防护，降低外部雨水、尘土颗粒进行容纳腔1A内，损坏换能器2。例如，第一防护罩7为防水卡口，防水卡口罩设穿线孔1C，从而降低雨水进入容纳腔1A内，造成换能器2损坏的风险。

在一实施例中，换能器单元9还包括第一吸声件8，第一吸声件8敷设于壳体1的外侧面。

具体地，壳体1的外侧面敷设第一吸声件8，例如，第一吸声件8的材质为吸声材料，将吸声材料敷设于壳体1的外侧面，从而吸收桩基底部干扰信号，提高换能器单元9所采集数据的精度与准确性。特别地，吸声材料能够有效地吸收桩基底部的高频声波混响干扰信号，进而使得换能器单元9采集到足够信噪比的信号。

在一实施例中，如图2～图5所示，第一连接部3和第二连接部4中的其中之一为凸出于壳体1的搭接部A，第一连接部3和第二连接部4中的其中另一为凹进于壳体1的凹槽部B。

具体地，第一连接部3为凸出于壳体1的搭接部A，第二连接部4为凹进于壳体1的凹槽部B；或者，第二连接部4为凸出于壳体1的搭接部A，第一连接部3为凹进于壳体1的凹槽部B，从而减小换能器单元9的结构尺寸，同时多个换能器单元9相互之间连接牢靠。例如，搭接部A与凹槽部B相适配，搭接部A与凹槽部B可以插接或搭接，相邻的两换能器单元9能够通过一换能器单元9的搭接部A与另一换能器单元9的凹槽部B进行搭接，从而实现多个换能器单元9扩展，进而可以根据不同的探测需求，选择适当数量的换能器单元9进行相互连接。

在一实施例中，搭接部A的横截面为梯形，凹槽部B的横截面为与搭接部A适配的梯形，凹槽部B沿与其横截面垂直方向的至少一端贯穿壳体1。

具体地，横截面为梯形的搭接部A位于壳体1的一侧，横截面为与搭接部A适配的梯形的凹槽部B位于壳体1的另一侧，凹槽部B沿与其横截面垂直方向的至少一端贯穿壳体1，使得对一换能器单元9的搭接部A与另一换能器单元9的凹槽部B进行连接时，沿凹槽部B的横截面方向将搭接部A嵌入凹槽部B中，即可实现相邻换能器单元9之间连接，便于多个换能器单元9的扩展连接，进而提高多个换能器单元9进行扩展连接的效率。例如，搭接部A的横截面为等腰梯形或直角梯形，形成燕尾槽结构，凹槽部B的横截面为等腰梯形或直角梯形适配，沿横截面为等腰梯形或直角梯形的凹槽部B的垂直方向，将搭接部A嵌入凹槽部B中，实现相邻换能器单元9连接。特别地，壳体1呈正六边形棱柱状，壳体1的横截面呈正六边形，壳体1的3个侧面均设有横截面为梯形的搭接部A，壳体1的另外3个侧面设置与搭接部A适配的凹槽部B。

在一实施例中，如图4和图5所示，壳体1呈长方体状，壳体1相邻的两侧均设有搭接部A，壳体1相邻的另外两侧均设有凹槽部B，其中至少一凹槽部B沿与其横截面垂直方向的两端均贯穿壳体1。

具体地，长方体状壳体1相邻的两侧均设有搭接部A，壳体1相邻的另外两侧均设有凹槽部B，凹槽部B沿与其横截面垂直方向的两端均贯穿壳体1。例如，长方体状壳体1相对的两侧分别设有一搭接部A和一凹槽部B，长方体状壳体1另外的一组对侧也设有一搭接部A和一凹槽部B，相邻的两搭接部A横截面一致，相邻的两凹槽部B也一致，且均与搭接部A的横截面适配。由于长方体状壳体1相邻的两侧均设有搭接部A，壳体1相邻的另外两侧均设有凹槽部B，凹槽部B沿与其横截面垂直方向的两端均贯穿壳体1，对于多行多个换能器单元9进行连接时，可以将换能器单元9先连接成多个行或列的换能器单元9，再将多个行或列的换能器单元9一同进行连接，提高多行多个换能器单元9之间连接效率。

特别地，壳体1呈立方体状，立方体状壳体1相邻的两侧均设有梯形的搭接部A，立方体状壳体1相邻的另外两侧均设有梯形的凹槽部B，凹槽部B沿与其横截面垂直方向的两端均贯穿壳体1。例如，对多行多个换能器单元9进行连接时，可以将壳体1相对两侧的搭接部A与凹槽部B进行搭接，使得多个换能器单元9形成一行，将一行换能器单元9通过壳体1另外一个搭接部A与一行换能器单元9的凹槽部B进行搭接，实现多行换能器单元9之间连接，从而提高多行多个换能器单元9之间连接效率。

在一实施例中，换能器单元9还包括锁定件5，搭接部A和凹槽部B上均设有锁定孔C，一换能器单元9的搭接部A与另一换能器单元9的凹槽B插接时，锁定件5穿设于搭接部A和凹槽部B上的锁定孔C，以将两换能器单元9锁定。

具体地，搭接部A和凹槽部B的相应位置处均设有锁定孔C，一换能器单元9的搭接部A与另一换能器单元9的凹槽B插接时，搭接部A和凹槽部B上的锁定孔C同轴，锁定件5穿设于搭接部A和凹槽部B上的锁定孔C，从而将两换能器单元9锁定。锁定孔C为销孔或螺纹孔，例如，锁定孔C为螺纹孔，搭接部A和凹槽部B上均设有螺纹孔，锁定件5为螺钉，将螺钉旋入插接后的搭接部A和凹槽部B的螺纹孔中，进而将两换能器单元9锁定。特别地，如图5所示，壳体1呈长方体状，壳体1相邻的两侧均设有搭接部A，壳体1的另外两侧均设有凹槽部B，搭接部A与凹槽部B均设有螺纹孔，锁定件5为螺钉，将多个螺钉***搭接部A与凹槽部B的螺纹孔中，使得换能器单元9与周侧的其他换能器单元9相互连接。

可以理解地，可以在每个换能器单元9的搭接部A和凹槽部B均设置锁定孔C，以便提高产品的标准性和互换性。实际使用时，可以根据需要选择其中的锁定孔C用锁定件5进行锁定。例如，在多个换能器单元9插装成一排后，将成排的每个换能器单元9的两侧用锁定件5与相邻的成排的换能器单元9进行锁定，也可以选择其中的某些换能器单元9的一侧或两侧用锁定件5与相邻的成排的对应换能器单元9进行锁定。也可以将换能器单元9分成多种，例如一些换能器单元9不开设锁定孔C，另一些换能器单元9开设锁定孔C。开设锁定孔C的换能器单元中，一些可以是每侧均开设有锁定孔C，一些只有部分侧开设有锁定孔C。本申请锁定孔C的开设数量和位置均不作限定，只要能够根据需要将多个换能器单元9锁定连接成相对稳定的换能器组件即可。

具体地，参见图4，换能器单元9的壳体1为立方体，在壳体1相邻的两侧面设置有搭接部A，例如图4左边和下边设置有搭接部A，其中左边的搭接部A下端贯穿壳体1的下端，与壳体1的下端平齐，左边的搭接部A上端不贯穿壳体1的上端，预留与另一换能器单元9插接的空间；下边的搭接部A两端均贯穿壳体1的左右两端并与壳体1的左右两端平齐。在相邻的另两侧面设置有凹槽部B，例如图4右边和上边设置有凹槽部B，其中右边的凹槽部B上下端均贯穿壳体1的上下端并与壳体1的上下端平齐；上边的凹槽部B两端均贯穿壳体1的左右两端并与壳体1的左右两端平齐。由此，先将一换能器单元9的搭接部A沿图4的上下方向***另一换能器单元9的凹槽部B，依次一个挨着一个插接形成一排换能器单元；然后将一排换能器单元9的搭接部A沿图4的左右方向***另一排换能器单元9的凹槽部B中，依次一排挨着一排插接形成换能器组件10。本实施例中，如图4，换能器单元9的上下均设置有锁定孔C，用锁定件5连接相邻两排对应的换能器单元9，以使换能器组件10形成相对稳固的整体。换能器单元9的左右可以不设置锁定孔C，利用搭接部A和凹槽部B的配合结构进行上下限位。

在一实施例中，换能器单元9还包括填充件6，填充件6位于容纳腔1A中，填充件6围设换能器2。

具体地，填充件6位于容纳腔1A中，并围设换能器2，降低换能器2在容纳腔1A中晃动的风险。例如，填充件6的材质为塑料泡沫，将塑料泡沫围设换能器2围设换能器2，塑料泡沫填满容纳腔1A，进而将换能器2固定于容纳腔1A中。特别地，第一连接部3为凸出于壳体1的搭接部A，第二连接部4为凹进于壳体1的凹槽部B，容纳腔1A为挖除凹槽部B的壳体1内部形成的不规则腔体，填充件6填充于不规则腔体中。例如，凹槽部B呈梯形，壳体1呈长方体状，梯形的凹槽部B凹进于长方体状的壳体1中，填充件6填满长方体状的壳体1的容纳腔1A中。应该注意的是，凹槽部B上设置的锁定孔C贯穿填充件6，使得锁定件5穿设凹槽部B的锁定孔C处的填充件6，***搭接部A和凹槽部B上的锁定孔C，从而将相邻的换能器单元9连接。

如图7～图10所示，本申请实施例还提供一种溶洞探测器，包括换能器单元9和采集器11，其中，多个换能器单元9相互连接形成换能器组件10，采集器11具有多个电缆插口11A，用于电连接每个换能器单元9，以将多个换能器单元9采集到的信号向主机传送。

具体地，采集器11具有多个电缆插口11A，每个电缆插口11A均能够与换能器单元9进行电连接，多个换能器单元9相互连接，形成换能器组件10后将每个换能器单元9与对应位置的电缆插口11A进行电连接。例如，多个换能器单元9相互连接，形成长方体状的换能器组件10，采集器11具有多个电缆插口11A，换能器组件10的每个换能器单元9均通过采集器11的电缆插口11A进行电连接。特别地，不同直径的桩基，根据不用的探测需求选择适当数量换能器单元9，换能器单元9均与采集器11的电缆插口11A电连接，提高溶洞探测器所采集数据的精准程度。

应该理解的是，图8中的多个换能器单元9相互连接形成矩形的换能器组件10，不应理解为对本申请实施例的溶洞探测器的限定，在满足探测需求的情况下，多个换能器单元9还能连接成其他形状，例如，如图9所示，多个换能器单元9连接后呈成“井”字型的换能器组件10，即多个换能器单元9连接成正方形，正方形的四个顶点处不布置换能器单元9，从而溶洞探测器穿设桩基的圆形孔洞时，“井”字型的换能器组件10在满足圆形孔洞的直径情况下，最大限度数量的换能器单元9连接成换能器组件10，进而提高溶洞探测器所采集的数据精度。

由于多个换能器单元9相互连接形成换能器组件10，从而可以根据不同直径的桩基的探测需求，选择适当数量换能器单元9的溶洞探测器，使得溶洞探测器所采集的数据满足探测需求，提高溶洞探测器的准确性，扩大溶洞探测器的应用范围。

在一实施例中，如图11和图12所示，第一连接部3和第二连接部4中的其中之一为凸出于壳体1的搭接部A，第一连接部3和第二连接部4中的其中另一为凹进于壳体1的凹槽部B。换能器组件10包括第一封边装置101和第二封边装置102，用于对换能器组件10***的换能器单元9的边缘进行封边，第一封边装置101和第二封边装置102中的其中之一为与搭接部A适配的凹接部，第一封边装置101和第二封边装置102中的其中另一为与凹槽部B适配的凸接部。

具体地，第一连接部3为凸出于壳体1的搭接部A，第二连接部4为凹进于壳体1的凹槽部B；或者，第二连接部4为凸出于壳体1的搭接部A，第一连接部3为凹进于壳体1的凹槽部B。第一封边装置101和第二封边装置102中的其中之一为与搭接部A适配的凹接部，第一封边装置101和第二封边装置102中的其中另一为与凹槽部B适配的凸接部。例如，搭接部A呈梯形，梯形的搭接部A位于壳体1的一侧，凹槽部B也呈梯形，且凹进于壳体1，搭接部A嵌入凹接部中，使得搭接部A与凹接部搭接成规则块状，凸接部与凹槽部B也连接成规则块状。特别地，壳体1呈长方体状，长方体状的壳体1相邻的两侧均设有搭接部A，长方体状的壳体1另外的两侧均设有凹槽部B，多个换能器单元9通过凹槽部B和搭接部A连接后，形成换能器组件10，第一封边装置101或者第二封边装置102其中一个围设于换能器组件10外侧未进行连接的搭接部A，另一个围设于换能器组件10外侧未进行连接的凹槽部B，从而通过第一封边装置101和第二封边装置102对换能器组件10***的换能器单元9的边缘进行封边。

为了避免重复说明，以下仅对第一封边装置101为与搭接部A适配的凹接部，第二封边装置102为与凹槽部B适配的凸接部为例做进一步阐述。多个换能器单元9通过凹槽部B和搭接部A连接后，形成换能器组件10第一封边装置101将换能器组件10***的换能器单元9的搭接部A进行封边，第二封边装置102将换能器组件10***的换能器单元9的凹槽部B进行封边。

在一实施例中，换能器组件10包括第二吸声件103，第二吸声件103敷设于第一封边装置101和第二封边装置102的外侧面。

具体地，第一封边装置101和第二封边装置102的外侧面均敷设第二吸声件103，从而降低干扰信号对采集数据的影响。例如，第二吸声件103的材质为吸声材料，将吸声材料敷设于第一封边装置101和第二封边装置102的外侧面，通过吸声材料吸收桩基底部高频声波混响干扰信号，进而获得足够信噪比的桩基底部溶洞反射波信号。

为了更好地理解本申请实施例的换能器单元9与溶洞探测器，现结合换能器单元9拼接过程做进一步说明。

(1)将多个换能器单元9拼接成排。

依次将一个换能器单元9的搭接部A嵌入另外一个换能器单元9的凹槽部B中，使得多个换能器单元9拼接成多排的换能器单元9。

(2)将各排换能器单元9成排地拼接，以形成换能器组件10。

依次将一排换能器单元9另外一个搭接部A，沿凹槽部B横截面垂直方向嵌入成排的换能器单元9的凹槽部B中，从而将多排的换能器单元9搭接成换能器组件10。

(3)通过锁定件5***各换能器单元9上的锁定孔C中，以锁紧相互连接的换能器单元9。

将多个锁定件5依次***各换能器单元9上的锁定孔C中，以锁紧相互连接的换能器单元9，进而降低多个换能器单元9松脱的风险，提高换能器组件10的稳定性。

(4)待换能器组件10连接完成后，通过第一封边装置101和第二封边装置102对换能器组件10的***进行封边。

多个换能器单元9相互连接，形成换能器组件10，并且锁定件5***锁定孔C后，在换能器组件10的***通过第一封边装置101和第二封边装置102进行封边。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种换能器单元，其特征在于，包括：

壳体，具有容纳腔和与所述容纳腔连通的避让孔；

换能器，所述换能器位于所述容纳腔内，所述换能器的激振面朝向所述避让孔；

第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部分别与所述壳体连接，相邻的两所述换能器单元能够通过一所述换能器单元的所述第一连接部与另一所述换能器单元的所述第二连接部连接。

2.根据权利要求1所述的换能器单元，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中之一为凸出于所述壳体的搭接部，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中另一为凹进于所述壳体的凹槽部。

3.根据权利要求2所述的换能器单元，其特征在于，所述搭接部的横截面为梯形，所述凹槽部的横截面为与所述搭接部适配的梯形，所述凹槽部沿与其横截面垂直方向的至少一端贯穿所述壳体。

4.根据权利要求3所述的换能器单元，其特征在于，所述壳体呈长方体状，所述壳体相邻的两侧均设有所述搭接部，所述壳体相邻的另外两侧均设有所述凹槽部，其中至少一所述凹槽部沿与其横截面垂直方向的两端均贯穿所述壳体。

5.根据权利要求2～4任意一项所述的换能器单元，其特征在于，所述换能器单元还包括锁定件，所述搭接部和所述凹槽部上均设有锁定孔，一所述换能器单元的所述搭接部与另一所述换能器单元的所述凹槽部插接时，所述定位件穿设于所述搭接部和所述凹槽部上的锁定孔，以将两所述换能器单元锁定。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的换能器单元，其特征在于，所述换能器单元还包括填充件，所述填充件位于所述容纳腔中，所述填充件围设所述换能器。

7.根据权利要求1～4任意一项所述的换能器单元，其特征在于，所述换能器单元还包括第一防护罩，所述壳体具有穿线孔，所述换能器的电缆线穿设于所述穿线孔，所述第一防护罩罩设所述穿线孔；和/或，

所述换能器单元还包括第一吸声件，所述第一吸声件敷设于所述壳体的外侧面。

8.一种溶洞探测器，其特征在于，包括：

权利要求1～7任意一项所述的换能器单元，多个所述换能器单元相互连接形成换能器组件；以及

采集器，所述采集器具有多个电缆插口，用于电连接每个所述换能器单元，以将多个所述换能器单元采集到的信号向主机传送。

9.根据权利要求8所述的溶洞探测器，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中之一为凸出于所述壳体的搭接部，所述第一连接部和所述第二连接部中的其中另一为凹进于所述壳体的凹槽部；

所述换能器组件包括第一封边装置和第二封边装置，用于对所述换能器组件***的所述换能器单元的边缘进行封边，所述第一封边装置和所述第二封边装置中的其中之一为与所述搭接部适配的凹接部，所述第一封边装置和所述第二封边装置中的其中另一为与凹槽部适配的凸接部。

10.根据权利要求9所述的溶洞探测器，其特征在于，所述换能器组件包括第二吸声件，所述第二吸声件敷设于所述第一封边装置和所述第二封边装置的外侧面。

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