[发明专利]一种利用锤击声学法对锚杆轴力监测的装置及方法

摘要

本发明公开了一种利用锤击声学法对锚杆轴力监测的装置及方法，主要应用于矿山、地下工程等巷道、隧道中需要使用锚杆锚固的领域。该监测装置利用结构模态在相同主振型下的固有频率与应力之间的线性关系，使监测装置在受到锤击力做自由振动时，发出声音的频率随固有频率的变化而变化，工作人员根据不同频率的声音来判断锚杆轴向力的大小。该监测装置结构简单、可靠性高、适合大规模使用，实现了对锚杆轴向力的实时监测。

主权项

一种利用锤击声学法对锚杆轴力监测的方法，采用一种利用锤击声学法对锚杆轴力监测的装置，该装置包括上盖和下部托盘，上盖为空心圆柱结构，中间的通孔供锚杆穿过，在圆柱底部设有凹槽；下部托盘包括中空圆形托盘，圆形托盘上端部设有环形板，圆形托盘的中间通孔供锚杆穿过，环形板上方与上盖的下端相接触，上盖扣在环形板上，上盖和下部托盘之间形成空腔；其特征在于：在对锚杆轴力进行监测时，首先将所述的监测装置安装到锚固结构中，当岩体的应力发生变化时，岩体对监测装置的作用力发生改变，当作用力增加时，环形板的弯曲变形增大，内部应力增大，环形板的固有频率发生变化；通过对环形板施加锤击力，使环形板自由振动，得到该受力状态下的声音频率，通过四种不同载荷区间的频率值，来判断锚杆承受的力是否属于安全值范围。