[发明专利]一种基于光纤光栅位移计串测量围岩大应变的装置和方法

摘要

本发明公开了一种基于光纤光栅位移计串基于光纤光栅位移计串测量围岩大应变的装置和方法，所述装置包括顺次连接的位移计；所述位移计包括通过信号传输机构连接的位移感应机构和信号转换机构；所述位移感应机构将其安装位置的围岩的位移量转变为可通过信号传输机构输送的信号，然后根据位移量换算应变量；所述信号转换机构包括显示屏；所述方法包括利用该装置进行如下步骤沿围岩应变的测量方向在围岩上开设安装孔；根据检测方向上的长度组装相应数量的位移计；将组装完毕的基于光纤光栅位移计串测量围岩大应变的装置装入安装孔；向安装孔内灌入浆液，浆液硬化所述位移感应机构与围岩结合成一体。本发明的有益效果为连续准确测量围岩的大应变。

主权项

一种基于光纤光栅位移计串测量围岩大应变的装置，其特征在于，包括顺次连接的位移计；所述位移计包括通过信号传输机构连接的位移感应机构和信号转换机构；所述位移感应机构将其安装位置的围岩的位移量转变为可通过信号传输机构输送的信号；所述信号转换机构包括显示屏，所述信号转换机构将来自信号传输机构的信号转变为可读的信息；所述位移计为光纤光栅位移计，所述信号传输机构为光缆，所述光缆沿着所述基于光纤光栅位移计串测量围岩大应变的装置的轴向设置；所述位移感应机构包括依次连接的第一法兰、第一连接杆、位移传感器、弹簧管、第二连接杆和第二法兰；所述第一法兰与所述第二法兰连接，所述光缆依次连接所述位移感应器；所述弹簧管与所述第二连接杆之间通过不锈钢测杆连接；位于同一光纤光栅位移计两端的第一法兰和第二法兰之间套设有防护管，用以将灌入安装孔的浆液隔离在所述光纤光栅位移计的外部；所述防护管包括第一防护管和第二防护管，所述第一防护管的数量为两个，所述第二防护管的数量为一个，所述第一法兰和所述第二法兰均为圆柱凸台，其中一个所述第一防护管的一端气密地固定在所述第一法兰的半径较小的圆柱面上，另外一个防护管的一端气密地固定在所述第二法兰半径较小的圆柱面上，两所述第一防护管的另一端均气密地固定在第二防护管的内壁上；还包括钢丝；所述第一法兰和所述第二法兰上均设有供所述钢丝穿过的钢丝通过孔，所述钢丝沿所述测量围岩大应变的轴向依次穿过所述钢丝通过孔；所述钢丝打结成若干结点，所述结点包括第一法兰结点、第二法兰结点和中间结点，所述第一法兰结点的数量和所述第二法兰结点的数量均为两个；两个所述第一法兰结点设置在所述基于光纤光栅位移计串测量围岩大应变的装置的一端的第一法兰的两侧，并且将设置在该端的第一法兰固定在两个所述第一法兰结点之间；两个所述第二法兰结点设置在所述基于光纤光栅位移计串测量围岩大应变的装置的另一端的第二法兰的两侧，并且将设置在该端的第二法兰固定在两个所述第二法兰结点之间；所述中间结点设置在配合连接的第一法兰和第二法兰的两侧，并且将配合连接的第一法兰和第二法兰卡在两相邻的中间结点之间；位于安装孔底端的光缆弯成圆环状，并且在呈圆环状的光缆外部套设有软管。