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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种检测孔底岩石固有频率的随钻超声装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121519901B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610044365.7，技术领域涉及：E21B44/00；该发明授权一种检测孔底岩石固有频率的随钻超声装置及方法是由王旭锋;陈晓飞;陈旭阳;冯旭龙;孙奥琦;牛志军;钱辰龙;冯志威;韩佳树;雷浩设计研发完成，并于2026-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种检测孔底岩石固有频率的随钻超声装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种检测孔底岩石固有频率的随钻超声装置及方法，包括钻头、检测超声单元、功率超声单元、外部控制设备等；检测超声单元以短节形式近钻头布置，含多阵元换能器及回波信息处理、熵权‑Topsis动态加权算法模块，通过周向逐扇区、径向分级、轴向分层的三维扫频逻辑，对回波信号依次进行db4小波降噪、FFT变换以提取共振峰，再经动态加权算法计算加权平均频率；功率超声单元接收该频率指令实时调整振动参数。本发明实现孔底全空间固有频率精准检测，动态区分岩石分块对破岩效率的重要性差异，提升超声破岩的频率匹配度与能耗效率，且适配性强，支持各类可调频超声破岩设备的原厂加装与后期改造。

本发明授权一种检测孔底岩石固有频率的随钻超声装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种检测孔底岩石固有频率的随钻超声装置，其特征在于：包括钻头1、检测超声单元2、功率超声单元3、外部控制设备4、钻杆5及冷却排屑系统；所述钻杆5沿轴向依次同轴连接功率超声单元3、检测超声单元2以及钻头1； 所述检测超声单元2为近钻头岩石固有频率核心检测模块，以短节形式固定于近钻头处；所述功率超声单元3为破岩核心振动模块，用于接收外部控制设备4指令调整振动参数； 所述钻头1表面嵌装压力传感器12，用于采集钻压数据，且钻头1周向设出水口11，所述出水口11与冷却排屑系统连通；所述冷却排屑系统包括沿钻杆5中轴布置的水管，所述水管从检测超声单元2内穿过，最终在钻头1处分支并与出水口11对接，用于在检测准备阶段注水清除孔底残留岩屑； 所述外部控制设备4内置岩性参数库以及用于控制检测超声单元2与功率超声单元3的启停及参数调整的双超声系统控制单元； 所述检测超声单元2包括检测超声短节21、回波信息处理模块22、算法处理模块23、监测与控制模块24和数据传输模块25，所述检测超声单元2的各模块之间电连接以实现信号与数据有序传输；所述检测超声短节21为中空柱状结构，内部设置有机械圆盘215、中杆214、固定轴216、电动推杆210以及阵元换能器211；所述机械圆盘215至少有两个，并沿检测超声短节21轴向平行布置；所述机械圆盘215的直径小于钻头1直径，且平行于钻头1端面； 所述中杆214同轴穿设于各机械圆盘215的中心，且两端与检测超声短节21固定连接；所述电动推杆210与机械圆盘215一一对应，所述电动推杆210的输出端与机械圆盘215连接，以驱动机械圆盘215沿中杆214轴向移动； 所述固定轴216同轴固定于检测超声短节21内腔，且穿过各机械圆盘215，所述固定轴216内部中空以容纳冷却排屑系统的水管； 所述机械圆盘215上沿径向均布若干径向伸缩杆213，所述径向伸缩杆213的固定端与机械圆盘215中心固定连接，所述径向伸缩杆213的伸缩端固定连接有阵元承载块212；所述阵元换能器211设置于阵元承载块212上； 所述阵元承载块212内部嵌装位置感知传感器，用于实时采集阵元换能器211的空间坐标并传输至算法处理模块23；所述阵元换能器211具备角度偏转功能，通过回波强度反馈调整至最优发射角度； 所述检测超声单元2和功率超声单元3之间设有隔声短节26，所述隔声短节26的两端分别与检测超声单元2和功率超声单元3固定连接，隔声短节26内部开设若干隔声槽；用于隔离功率超声单元3工作时产生的振动干扰； 所述检测超声短节21的外壁对应各阵元换能器211位置处，设置有与阵元换能器211相对应的隔离板219； 所述隔离板219为弧形板，其弧度与检测超声短节21外壁弧度适配，且隔离板219边沿一圈设置有可伸缩密封帘220，隔离板219通过可伸缩密封帘220与检测超声短节21外壁连接；隔离板219两端靠近检测超声短节21的内侧设有辅助推杆218，所述辅助推杆218的伸缩方向与径向伸缩杆213一致，且辅助推杆218内部设复位弹簧217与微型压力传感器221；所述复位弹簧217用于阵元换能器211缩回时带动隔离板219与可伸缩密封帘220复位，所述微型压力传感器221用于检测隔离板219与孔壁的贴合压力，判断与孔壁的接触状态。

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