[实用新型]一种用于钻孔的机械膨胀式孔壁变形传感器

说明书

本实用新型公开一种用于钻孔的机械膨胀式孔壁变形传感器，包括保护机构、膨胀机构和变形测量机构，保护机构包第一壳体和套在第一壳体外的第二壳体；膨胀机构包括探杆、套管和传动组件，探杆穿过第二壳体的一端并且与第二壳体另一端的内端壁相连，套管位于第一壳体内并且套在探杆上，套管上连有拉杆，拉杆穿过第二壳体；变形测量机构包括外部测杆、应变测杆和测量基座，套管通过传动组件与测量基座相连，应变测杆的一端与测量基座相连，应变测杆的另一端与外部测杆相连，应变测杆上连有应变片，该变形传感器结构简单新颖，测量使用方便，成本低。

技术领域

本实用新型涉及矿山压力监测领域，具体涉及一种用于钻孔的机械膨胀式孔壁变形传感器。

背景技术

在煤矿开采中，巷道两帮煤体内部应力是矿压监测的重要内容，对煤体应力集中程度的分析评价、冲击地压等动力灾害的预警具有重要的意义。现阶段，煤矿一般采用钻孔应力计监测煤岩体内部应力，直接监测数据为煤体对钻孔应力计的荷载。对于相对较完整的煤体，在围岩局部应力作用下煤体可对钻孔应力计产生较大的荷载作用，监测数据较准确。当巷道煤体较破碎时，钻孔附近破碎煤体内部应力相对较低，对钻孔应力计的荷载相对较小，监测数据变化很小或几乎无变化，无法准确评价巷道帮部煤体应力大小。相比于应力，破碎煤体中钻孔孔壁变形较大，更容易监测，而钻孔变形与煤体内部应力具有直接相关性，因此，可通过监测煤体变形反演煤体应力。“一种岩土地质体钻孔变形测试装置及其测试方法”(申请号CN201710841566.0)公开了一种钻孔变形测试装置，可对钻孔孔壁多个方向的变形进行监测，但在裂隙较多的煤体中，定位螺丝易插入裂隙中，所测变形无数据变化或存在较大误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于钻孔的机械膨胀式孔壁变形传感器，该传感器结构简单，测量使用方便，成本低。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种用于钻孔的机械膨胀式孔壁变形传感器，包括保护机构、膨胀机构和变形测量机构，保护机构包第一壳体和套在第一壳体外的第二壳体，第一壳体上开设有第一通孔，第二壳体上开设有第二通孔；

膨胀机构包括探杆、套管和传动组件，探杆穿过第二壳体的一端并且与第二壳体另一端的内端壁相连，套管位于第一壳体内并且套在探杆上，套管上连有拉杆，拉杆穿过第二壳体，传动组件穿过第一通孔；

变形测量机构包括外部测杆、应变测杆和测量基座，应变测杆和测量基座位于第二壳体和第一壳体之间，套管通过传动组件与测量基座相连，应变测杆的一端与测量基座相连，应变测杆的另一端与外部测杆相连，应变测杆上连有应变片。

优选的，所述套管呈圆管状，传动组件包括第一传动连杆、第二传动连杆和第一滚轴，第一滚轴有多个并且均布在第一通孔内。

优选的，所述套管呈棱台状，传动组件包括第三传动连杆、第二滚轴和第三滚轴，第二滚轴有多个并且均布在第一通孔内。

优选的，所述第一传动连杆位于第一壳体内，第二传动连杆穿过第一通孔并且与第一滚轴相接；第一传动连杆的一端通过转轴与套管的外壁转动连接，第一传动连杆的另一端与第二传动连杆的一端转动连接，第二传动连杆的另一端与测量基座的侧壁固连。

优选的，所述第三传动杆穿过第一通孔并且与第二滚轴相接，第三传动杆的一端连接多个第三滚轴，第三传动杆通过第三滚轴与套管外壁相接，第三传动杆的另一端与测量基座的侧壁固连。

优选的，所述外部测杆包括外杆部和内杆部，内杆部垂直连接在外杆部的内端壁上，内杆部穿过第二通孔与应变测杆垂直连接。

优选的，所述应变片为电阻应变片，每个应变测杆连接两个应变片，两个应变片分别粘连在应变测杆的上表面和下表面。

优选的，所述探杆上连接有第一限位环和第二限位环，第一限位环套接在套管上端的探杆上，第二限位环套接在套管下端的探杆上。