[发明专利]长度可调节的煤矿巷道应变采集装置

摘要

一种长度可调节的煤矿巷道应变采集装置，包括钢筋、应变片、采集板、空心套管及钢管手柄，所述钢筋是应变被测件，钢筋的应变能够同步反映巷道中浇筑在外面的混泥土的应变，所述空心套管用于放置串行数据传输线以及连接钢筋或者手柄，所述应变片是用于检测钢筋应变的传感器，所述采集板是用于控制应变数据采集以及数据传输。本发明以钢筋为被测件，通过等距安装应变片来确定被测点位置，可任意调节被测点数，同时可根据实际煤矿巷道的厚度通过套管调节钢筋长度，灵活性高；可以更好地适应煤矿巷道中的恶劣环境。

主权项

一种长度可调节的煤矿巷道应变采集装置，其特征在于，包括：钢筋(101)、应变片(102)、采集板(103)、空心套管(104)及钢管手柄(105)，所述钢筋(101)是应变被测件，钢筋的应变能够同步反映巷道中浇筑在外面的混泥土的应变，所述空心套管(104)用于放置串行数据传输线以及连接钢筋或者手柄，所述应变片(102)是用于检测钢筋(101)应变的传感器，所述采集板(103)是用于控制应变数据采集以及数据传输的电路板，所述钢管手柄(105)是用作手柄以及需要传输数据线时用来拧开空心套管(104)；所述钢筋(101)长度为L1，横截面直径为D1，确定钢筋(101)上的应变被测点数N；在钢筋(101)表面挖一个深H，宽W，长度为L2的第一凹槽X1，在第一凹槽X1内每隔L2/N的距离安装一个应变片(102)，设为S1，S2，S3，……SN；在钢筋(101)正对第一凹槽X1的表面挖一个深H，宽W，长为L2的第二凹槽X2，2H小于D1，在第二凹槽X2内每隔L2/N的距离安装一个应变片(102)，设为S1’，S2’，S3’，……SN’；N为第一凹槽X1或第二凹槽X2内应变片总数；所述第一凹槽X1与第二凹槽X2平行，第一凹槽X1内的应变片S1，S2，S3，……SN与第二凹槽X2内的应变片S1’，S2’，S3’，……SN’分别以钢筋的轴线对称，所述采集板(103)装在每个应变片(102)旁，每一个应变采集点都配有独立基于单片机采集板(103)，相邻应变采集点间电源线、地线相连，应变采集点间通讯线通过手拉手方式连接，采集板(103)包括：中央处理器(106)、模数转换电路(107)、RS485通信接口(108)，所述中央处理器采用MSP430G2553单片机；所述模数转换电路采用24位A/D转换芯片，用于将应变片采集的模拟量转换为可传输的数字量，所述RS485通信接口(108)用于将系统采集的应变数据传送给上位机；每个采集板(103)的传输线通过航空插头连接；所述钢筋(101)的两端采用GB/T192‑1981标准的普通公螺纹，长度为A，2A等于L1‑L2；所述空心套管(104)P1长度为L3，L3等于L2/N，使得多根钢筋(101)连接时应变片(102)之间仍是等间距，空心套管(104)P1的外直径为D2，将采集板(103)引出的传输线放置在空心套管(104)中，空心套管(104)P1两端的内壁有长度为A的普通母螺纹，与钢筋(101)和钢管手柄(105)通过螺纹拧紧，螺纹都符合GB/T192‑1981标准，2A小于L3；所述钢管手柄(105)P2长度为L4，钢管手柄(105)P2的一端有长度为A的普通公螺纹，螺纹符合GB/T192‑1981标准，A小于L4，与空心套管(104)通过螺纹拧紧。