[实用新型]一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪

说明书

本实用新型涉及传感器技术领域，公开了一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪，包括钢丝绳、圆形游标、浅部测量筒、深部测量筒、压缩弹簧、三通管、柱形管、浅部测点锚固爪、深部测点锚固爪、外壳、浅部测点等强度悬臂梁、深部测点等强度悬臂梁、浅部测点光栅、深部测点光栅、光纤、转动轴、转向件、弹性件等。所述的三通管固定在外壳内，浅部、深部测量筒和柱形管与三通管连接；压缩弹簧安装在测量筒内；钢丝绳一端卡在圆形游标外，一端与锚固爪连接；两个悬臂梁与外壳连接，光栅粘贴在梁内侧连接法兰盘；弹性件与钢丝绳和转向件连接；转向件套在转动轴上。本实用新型采用光纤光栅传感技术，精确度、灵敏度提高，实现远距离监测。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪。

背景技术

随着现代采矿行业的发展，煤矿的开采深度日益增加，巷道所处地质条件也更加复杂，矿压显现越来越明显，煤矿顶板事故的风险增大。顶板离层是煤矿顶板事故的主要安全隐患，巷道顶板离层信息的监测，直接关系到煤矿的安全高效生产。为及时掌握巷道顶板离层的动态信息，就需要对顶板围岩进行有效地监测。

目前，监测巷道顶板离层量的普遍方法是通过传统顶板离层仪进行人工监测。传统的顶板离层仪主要有机械式顶板离层仪、电测式顶板离层仪等几类离层仪，这些离层仪都需要采用人工观测方法，在井下读数不便，同时受井下巷道条件、灯光强度的限制，读数人为误差较大，也无法实现巷道顶板离层的连续动态实时监测。

发明内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪，解决了现有传统顶板离层仪精度低、灵敏度小，读数误差大，无法实现巷道顶板离层连续动态实时监测的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪，包括：两根钢丝绳、卡扣螺丝、圆形游标、浅部测量筒、深部测量筒、压缩弹簧、三通管、柱形管、浅部测点锚固爪、深部测点锚固爪、外壳、浅部测点等强度悬臂梁、深部测点等强度悬臂梁、浅部测点光栅、深部测点光栅、光纤、法兰盘、梁固定螺丝、转动轴、转向件、弹性件、固定夹子。所述的三通管固定在外壳内部，浅部测量筒、深部测量筒以及柱形管分别对应与三通管的三个连接头连接；浅部测量筒和深部测量筒内部均设置压缩弹簧，压缩弹簧一端与外壳固定，另一端连接圆形游标；其中一根钢丝绳一端用卡扣螺丝卡在圆形游标外，一端穿过圆形游标、浅部测量筒、柱形管，与浅部测点锚固爪连接；另一根钢丝绳一端用卡扣螺丝卡在圆形游标外，一端穿过圆形游标、深部测量筒、柱形管与深部测点锚固爪连接；浅部测点等强度悬臂梁、深部测点等强度悬臂梁通过梁固定螺丝与外壳连接，浅部测点光栅、深部测点光栅分别对应粘贴在浅部测点等强度悬臂梁、深部测点等强度悬臂梁内侧；浅部测点光栅、深部测点光栅设置在同一根光纤上，光纤的两端连接法兰盘；弹性件一端通过固定夹子与钢丝绳连接，另一端穿过三通管上的通孔与转向件固定连接；转向件与转动轴转动连接。

作为一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪的优选方案，转向件为金属材料制成，呈L形，转向件的拐角处与所述转动轴转动连接。

作为一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪的优选方案，浅部测点等强度悬臂梁、深部测点等强度悬臂梁相对设置，二者大小、形状均相同，且均呈L形。

作为一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪的优选方案，浅部测点光栅和深部测点光栅的中心波长大小不同。

作为一种基于光纤光栅传感技术的新型顶板离层仪的优选方案，浅部测点光栅和深部测点光栅连接法兰盘，法兰盘能够外接光缆，将监测信息从井下传输到井上服务器，实现远距离传输。

本实用新型的有益效果为：