[实用新型]应变式刚性钻孔应力传感器

说明书

本实用新型涉及一种应力传感器，属于矿山及岩土工程中对钻孔应力进行测量的传感器，是对原有钻孔应力传感器的改进。

钻孔应力传感器是将钻孔周围某一方向的应力变化转换为电仪号，与相应的二次仪表配合对钻孔周围某一方向的应力变化进行检测。是矿山及岩土工程中常用的应力传感器。现有的钻孔应力传感器按其转换原理多采用油枕式、压磁式或钢弦式。对于油枕式钻孔应力传感器，钻孔围岩的压力变化须通过柔性油枕的二次转换将压力的变化再传递给另一种液体压力传感器，由于油枕的刚度低且易漏油，使得测量数据容易发生错误，甚至失去意义。对于压磁式和钢弦式钻孔应力传感器，由于电感线圈和钢弦的存在，使传感器的结构设计和测量精度都受到一定的限制。

本实用新型的目的在于设计一种新型应变式刚性钻孔应力传感器，可有效地提高钻孔应力传感器的刚度及测量数据的准确性和精度。

本实用新型主要由锥形套1，弹性体3，防护胶4，电缆7等组成，其特征是在弹性体3上通过应变胶粘贴有一组电阻应变片2作为传感元件。

本实用新型的优点是：结构简单，特别适合于岩石钻孔内的安装使用，也适合于埋在土或混凝土中使用；能满足传感器与围岩的刚度匹配关系，即E′/E＞5，准确测得钻孔周围某一方向的应力变化值；另外由于采用了高强度的防水密封胶将电阻应变片密封在传感器内，保证了应变式刚性钻孔应力传感器在潮湿或有水环境下长期工作的可靠性。

附图说明：如图为本实用新型结构示意图，图中包括弹性体3、电阻应变片2、防水密封胶4、锥形套1、电缆7、密封圈5和螺母6。

工作时将应变式刚性钻孔应力传感器按规定方向置于钻孔内，使弹性体3的受力面垂直于待测应力的方向，整个圆锥状的弹性体3插入沿中心线切成两半的锥形套1内，锥形套1的大小可根据钻孔孔径的大小进行配套选择，插入后迫使锥形套1各部分与钻孔壁紧密接触，并施加一定的初始安装应力，当钻孔围岩应力发生变化时，弹性体3所受应力电随之变化，由于弹性体3直接感受外力，因而传感器的刚度大，满足传感器与围岩的刚度匹配关系，提高了钻孔应力测量的准确度，使弹性体3上粘贴的一组电阻应变片2受力变形，并将应力的变化转变为电信号，通过与其相接的电缆7和相应的二次仪表可测得应力的变化值。