[发明专利]变载光纤应变岩溶塌陷过程模拟试验系统

摘要

本发明公开了一种变载光纤应变岩溶塌陷过程模拟试验系统，包括应变仪和试验装置，试验装置包括支撑机构、测量机构和光纤固定机构，其中：支撑机构包括连接在一起构成一个正方形或长方形的左、右支架和上、下支架；测量机构包括机械百分表、异形挂钩以及砝码；光纤固定机构包括左侧光纤固定装置、右侧光纤固定装置和光纤，所述左侧、右侧光纤固定装置结构相同，均包括移动座、滚轮、连接臂以及用于固定滚轮的紧固件，光纤的一端缠绕于左侧光纤固定装置中的滚轮上，另一端依次穿过异形挂钩上后缠绕于右侧光纤固定装置中的滚轮上；所述光纤的一个端头与应变仪相接。该试验系统可增加载点和变荷载，以满足模拟不同载荷下概化模型的岩溶塌陷试验。

主权项

变载光纤应变岩溶塌陷过程模拟试验系统，包括应变仪(23)和试验装置，其特征在于：所述的试验装置包括支撑机构、测量机构和光纤固定机构，其中：所述的支撑机构包括呈垂直方向设置的左支架(12)和右支架(13)，呈水平方向设置的上支架(4)和下支架(14)，所述的左支架(12)、右支架(13)、上支架(4)和下支架(14)相互连接在一起构成一个正方形或长方形；所述的测量机构包括通过表架安装在上支架(4)上的若干个机械百分表(1)、与机械百分表(1)数量相当的异形挂钩(2)以及放置于异形挂钩(2)上的砝码(3)，所述异形挂钩(2)的一端具有两个开口在水平方向上且开口相背离的“U”形槽，其中靠近于异形挂钩(2)端头处的“U”形槽为第一“U”形槽(2‑1)，位于第一“U”形槽(2‑1)下方的为第二“U”形槽(2‑2)，在第一“U”形槽2‑1靠近异形挂钩(2)端头一侧的内侧壁上开设有第三“U”形槽(2‑3)，所述机械百分表(1)的测量头卡接于该第三“U”形槽(2‑3)中；所述异形挂钩(2)的另一端具有可放置砝码(3)的平台(2‑4)，所述的砝码(3)放置于该平台(2‑4)上；所述异形挂钩(2)其中一个端头上的第二“U”形槽(2‑2)与其另一端头上的平台(2‑4)之间由一连杆(2‑5)连接；所述的光纤固定机构包括左侧光纤固定装置、右侧光纤固定装置和光纤(22)，所述的左侧光纤固定装置和右侧光纤固定装置的结构相同，均包括移动座(9)、滚轮(8)、连接臂(18)以及设置于连接臂(18)上用于固定滚轮(8)的紧固件，其中，所述滚轮(8)的中心设置有轴承10，其圆周面上开设有向滚轮(8)中心凹进的光纤缠绕槽，在光纤缠绕槽的底部开设有导向槽，所述的紧固件为螺钉(11)、螺栓(6)或定位销(15)；所述的移动座(9)安装于左支架(12)或右支架(13)上，所述连接臂(18)的一端通过可拆卸连接的方式安装在移动座(9)上，其另一端则与滚轮(8)上的轴承(10)相连接；所述的光纤(22)的一端缠绕于左侧光纤固定装置中的滚轮(8)上，另一端依次穿过测量机构中的异形挂钩(2)上的第二“U”形槽(2‑2)后缠绕于右侧光纤固定装置中的滚轮(8)上；所述光纤(22)其中的一个端头与所述的应变仪(23)相连接。