[发明专利]岩体工程单孔多点光纤光栅空心包体三维应力测试装置

权利要求书

1.岩体工程单孔多点光纤光栅空心包体三维应力测试装置，其特征在于：所述装置由两个以上单元光纤光栅圆柱空心包体应力计(1)、刚性连接杆(2)、对中支架(3)、波长解调仪(5)和计算机(6)组成，单元光纤光栅圆柱空心包体应力计(1)由环氧树脂空心包体(9)、刚性连接端环(8)、光纤(4)构成，刚性连接端环(8)安装在环氧树脂空心包体(9)的两端，单元光纤光栅圆柱空心包体应力计(1)之间经刚性连接端环(8)由刚性连接杆(2)和螺栓(21)串接，对中支架(3)套装在刚性连接端环(8)上，环氧树脂空心包体(9)外表面沿轴线方向开有三条互成120°的轴向凹槽(10)，在轴线中点位置沿径向方向开有第一径向凹槽(15)，在第一径向凹槽(15)的左侧依次以间距4cm开有第二径向凹槽(13)、第三径向凹槽(14)，在右侧依次以间距4cm开有第四径向凹槽(16)、第五径向凹槽(17)，在环氧树脂空心包体(9)的外表面还分别开有螺距为12cm的顺时针螺旋凹槽(11)和螺距为6cm的逆时针螺旋凹槽(12)，顺时针螺旋凹槽(11)、逆时针螺旋凹槽(12)通过轴向凹槽(10)与第一径向凹槽(15)、第二径向凹槽(13)、第三径向凹槽(14)、第四径向凹槽(16)、第五径向凹槽(17)的交点，光纤(4)缠绕固定在轴向凹槽(10)、第一径向凹槽(15)、第二径向凹槽(13)、第三径向凹槽(14)、第四径向凹槽(16)、第五径向凹槽(17)、顺时针螺旋凹槽(11)和逆时针螺旋凹槽(12)内，环氧树脂空心包体(9)外表面设有环氧树脂保护层，三条轴向凹槽(10)、逆时针螺旋凹槽(12)分别与第一径向凹槽(15)、第三径向凹槽(14)、第四径向凹槽(16)形成三个交叉点(A)、(B)、(C)，光纤(4)在三个交叉点(A)、(B)、(C)往出线端方向分别刻有轴向光栅(18)、径向光栅(19)和斜向光栅(20)，光纤(4)的两个出线端分别固定在刚性连接端环(8)的内壁，经由刚性连接杆(2)内空间引出，分别接入在波长解调仪(5)上，波长解调仪(5)与计算机(6)通过信号线连接。

2.根据权利要求1所述的岩体工程单孔多点光纤光栅空心包体三维应力测试装置，其特征在于：所述的刚性连接杆(2)为圆形空心状，单根刚性连接杆(2)长度为0.8～1.5m。

3.根据权利要求1所述的岩体工程单孔多点光纤光栅空心包体三维应力测试装置，其特征在于：所述的轴向凹槽(10)、第一径向凹槽(15)、第二径向凹槽(13)、第三径向凹槽(14)、第四径向凹槽(16)、第五径向凹槽(17)、顺时针螺旋凹槽(11)和逆时针螺旋凹槽(12)的宽度为1.0mm，深度为0.8mm。

4.根据权利要求1所述的岩体工程单孔多点光纤光栅空心包体三维应力测试装置，其特征在于：所述的轴向光栅(18)、径向光栅(19)和斜向光栅(20)长度均为8.0mm。