[發明專利]一種半固定組合的測量巖體應變裝置

有效

• 申請號: 201010256216.6
• 申請日: 2010-08-18
• 公開（公告）號: CN101949679A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 程樂平;程肯;羅玉林;胡聰;崔文;程紅
• 申請（專利權）人: 武漢華巖電子有限責任公司
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用測標環以等間距嵌入巖體孔內，通過測微計感測各測標環間距離變化的巖體應變測量裝置，其特征在于該裝置由測標環、測標環間距支撐管、若干帶有非有線數據通訊收發器的獨立應變測試單元和一個帶有非有線數據通訊收發器的應變讀數緩存控制器組成；在測標環軸向位置中部，其徑向面裝有二個互為背向的上、下圓錐形座，測標環二端分別與測標支撐管連接，并以等間距嵌入巖體孔內；獨立應變測試單元外殼為一圓管結構，其軸向二端分別為一個球面形狀的接觸頭，二個非有線數據通訊收發器分別安裝在其球面形狀的接觸頭端部，置于巖體孔內各獨立應變測試單元外殼二端的球面形狀的接觸頭可分別與相鄰二個測標環上、下圓錐形座面相互接觸，相鄰二個獨立應變測試單元之間的非有線數據通訊收發器則首尾面面相對，各獨立應變測試單元依序由巖孔底部從下而上分別在測標環之間組合排列，直至排列距巖體孔內頂部最后一個測標環的下圓錐形座面之下，應變讀數緩存控制器外殼底部也做成為一個球面形狀的接觸頭狀，安裝在距巖體孔內頂部最后一個測標環的上圓錐形座面之上，應變讀數緩存控制器中有二個非有線數據通訊收發器，其中一個安裝在其外殼底部球面形狀接觸頭的端部，并與距巖體孔內頂部的獨立應變測試單元的非有線數據通訊收發器面面相對，另一個與位于應變讀數緩存控制器外殼上部的無線通訊天線相連接。

2.根據權利要求1所說裝置中的獨立應變測試單元，其特征在于獨立應變測試單元由單元外殼二端接觸頭、獨立應變測試單元外殼支撐、伸縮彈簧、接觸頭轉動關節、掛鉤插銷、測微計、電子信號調理及數字信號采集電路板，供電電源，二個非有線數據通訊收發器組成；獨立應變測試單元外殼支撐由多個圓管分段連接而成，單元外殼二端接觸頭分別在獨立應變測試單元外殼支撐圓管軸向二頭的端部，其中一頭直接連向接觸頭轉動關節一端，其頭部徑向平面沿軸向向內開有一孔，孔內裝有掛鉤插銷及一個非有線數據通訊收發器，轉動關節的另一端連向獨立應變測試單元外殼支撐圓管，伸縮彈簧的一端與獨立應變測試單元外殼支撐圓管相連接，伸縮彈簧的另一端連向測微計活動測桿，測微計外殼同獨立應變測試單元外殼支撐圓管相連接，單元外殼二端接觸頭的另一頭直接同獨立應變測試單元外殼支撐相連接，其頭部徑向平面沿軸向向內也開有一孔，孔內裝有另一個非有線數據通訊收發器；供電電源分別與測微計、電子信號調理及數字信號采集板、非有線數據通訊收發器相連接并供電，測微計的應變信號輸出端同電子信號調理及數字信號采集板的信號輸入端相連接，電子信號調理及數字采集板數字輸出端分別同二個非有線數據通訊端口收發器相連接；位于測標環間的各獨立應變測試單元測微計感測的應變信號在電子信號調理及數字信號采集電路板內轉換成數字信號并在駐留在電路板內的軟件控制下，均由其首尾位置面面相對的非有線數據通訊收發器逐一由內向外傳送到位于巖體孔外的應變讀數緩存控制器中。

3.根據權利要求1所說裝置中的應變讀數緩存控制器，其特征在于該控制器是由二個非有線數據通訊收發器、CPU及緩沖存儲器、供電電源、無線通訊天線組成；供電電源分別同二個非有線數據通訊收發器、CPU及緩沖存儲器相連接，CPU及緩沖存儲器分別與二個非有線數據通訊收發器數據收發的輸入端相連接，其中一個非有線數據通訊收發器與無線通訊天線相連接；在駐留在CPU及緩沖存儲器的軟件控制下，完成對巖體孔內所有獨立應變測試單元的應變測試數據的轉儲及數據向外傳送的功能。

4.根據權利要求1所說裝置中的測標環及權利要求2所說裝置中的獨立應變測試單元外殼二端接觸頭，其特征在于測標環是一個圓形筒體，測標環間距支撐管二端徑向外側分別插入相鄰測標環筒體二端徑向內側，測標環與測標環間距支撐管軸向相互連接支撐并預埋或置于巖體孔內噴漿固定，測標環上、下圓錐形接觸座面互為背向且分別位于測標環筒體軸向內側軸向二分之一處的二邊，在其徑向位置上被分割為多個呈花瓣狀的錐形面寬槽支承臺，每個錐形面寬槽支承臺中間二分之一處開有一個窄槽，測標環上、下圓錐形接觸座面的二個圓錐大口徑面分別朝向測標環圓狀筒體軸向二端，其徑向平面上呈花瓣狀的寬、窄槽則分別與測標環筒體軸線方向平行；獨立應變測試單元外殼二端接觸頭其徑向平面上被分割為多個呈花瓣狀的寬鍵，多個呈花瓣狀的寬鍵其軸向平面朝其徑向平面形成一個球面使獨立應變測試單元外殼二端接觸頭端部分別呈現為一個花瓣狀分布的球狀面，每個位于呈球狀面接觸頭的寬健，在其徑向二分之一位置處其軸向再凸起一窄鍵延至球狀面接觸頭的軸向端部，徑向呈多個花瓣狀分布的寬、窄鍵分別與獨立應變測試單元二端接觸頭的外殼支撐管體軸線方向平行，其球狀面可分別與測標環上、下接觸座呈圓錐形面寬槽支承臺相互接觸，其窄鍵則可分別滑入測標上、下圓錐形接觸座面的窄槽之中并與之配合接觸。