[实用新型]固体二氧化碳气动破岩装置的内部压力和温度监测装置

说明书

本实用新型提供了一种固体二氧化碳气动破岩装置的内部压力和温度监测装置，固体二氧化碳气动破岩装置外壳内填充有固体二氧化碳，固体二氧化碳内埋设有气化剂和加热装置，气化剂与起爆器连接，加热装置与外接电源连接；压力传感器、温度传感器固定设置于固体二氧化碳气动破岩装置外壳的内壁上，压力传感器、温度传感器通过信号传输光纤与信号接收器连接；信号接收器与报警装置连接。本实用新型可以实时准确监测固体二氧化碳气动破岩装置的内部压力和温度，直观读取数据，能实时发现加热过程中的异常情况，确保达到气化剂临界激发条件，消除哑炮，降低工程风险和成本。

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，特别涉及一种固体二氧化碳气动破岩装置的内部压力和温度监测装置。

背景技术

我国幅员辽阔，山区面积占比为69.1％，大部分基础设施建设工程涉及基岩开挖，需要破岩施工。固体二氧化碳气动破岩能量等级比烈性炸药低一个数量级，具有振动小，噪声低的特点，对周边环境的影响小，非常适合城区和建(构)筑物周边进行基岩开挖施工。

固体二氧化碳气动破岩的原理是利用固态二氧化碳相变为气体时，体积会膨胀600～800倍，如果在短时间完成相变过程，就能产生巨大的膨胀压力，可以破碎坚硬的岩石。

当前的固体二氧化碳气动破岩装置的还有如下明显的缺点：固体二氧化碳瞬间相变是通过激发气化剂释放大量热量来完成的，气化剂是一种在一般环境下非常稳定的物质，只有在一定的压力和温度环境下才能被激发，因此首先需要对固体二氧化碳气动破岩装置中的固体二氧化碳进行加热，使其内部的压力和温度达到气化剂激发的条件。但是，既有的固体二氧化碳气动破岩装置缺乏压力和温度监测装置，而是通过加热装置的功率和二氧化碳的比热容换算来估计加热时间，往往由于现场的各种不确定性因素，导致换算后的加热时间不准确，进而导致内部压力和温度达不到气化剂激发条件，出现哑炮，增加了工程风险和成本。

实用新型内容

为了解决现有技术中固体二氧化碳气动破岩装置缺乏压力和温度监测装置，气化剂激发容易失败，出现哑炮的问题，本实用新型提供了一种固体二氧化碳气动破岩装置的内部压力和温度监测装置，可以实时准确监测固体二氧化碳气动破岩装置的内部压力和温度，直观读取数据，能实时发现加热过程中的异常情况，确保达到气化剂临界激发条件，消除哑炮，降低工程风险和成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种固体二氧化碳气动破岩装置的内部压力和温度监测装置，包括固体二氧化碳气动破岩装置外壳、压力传感器、温度传感器、信号接收器、报警装置；所述固体二氧化碳气动破岩装置外壳内填充有固体二氧化碳，所述固体二氧化碳内埋设有气化剂和加热装置，所述气化剂与起爆器连接，所述加热装置与外接电源连接；所述压力传感器、温度传感器固定设置于所述固体二氧化碳气动破岩装置外壳的内壁上，所述压力传感器、温度传感器通过信号传输光纤与所述信号接收器连接；所述信号接收器与所述报警装置连接。

可选的，所述报警装置为声光报警设备。

可选的，所述报警装置的报警条件为所述固体二氧化碳气动破岩装置外壳内部的压力为7.5～10MPa且内部温度为20～30℃。

可选的，所述压力传感器、温度传感器通过无机胶黏贴固定于所述固体二氧化碳气动破岩装置外壳的内壁上。

可选的，所述压力传感器由分布式光纤或光栅光纤制成，直径为0.5～2mm，长度为10～50cm，灵敏度为10～100kpa。

可选的，所述温度传感器由分布式光纤或光栅光纤制成，直径为0.5～2mm，长度为10～50cm，灵敏度为0.5～1℃。