[發明專利]一種錨桿傳感器

有效

• 申請號: 201610368858.2
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN105863701B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 董建軍;彭泓;楊榮明
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21D21/02
• 分類號: E21D21/02;G01L1/24
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 王術蘭

技術領域

本發明涉及光纖傳感技術領域，尤其涉及到一種錨桿傳感器。

背景技術

目前，錨桿在傳統的巖土防護工程中已經得到了廣泛的應用，用于將巷道的圍巖加固在一起，使圍巖自身支護自身。作為巷道安全生產的重要保證手段，對錨桿的應力應變檢測越來越受到高度的重視，錨桿與應力應變傳感器的結合既可以起到加固的作用，又能實現對巷道應力應變的檢測，保證施工的安全。

相關技術中，錨桿的受力監測常常采用電類傳感器，較為常用的為電阻應變式傳感器，電阻應變式傳感器以電阻應變計為轉換元件的電阻式傳感器。電阻應變式傳感器由彈性敏感元件、電阻應變計、補償電阻和外殼組成，可根據具體測量要求設計成多種結構形式。彈性敏感元件受到所測量的力而產生變形，并使附著其上的電阻應變計一起變形。電阻應變計再將變形轉換為電阻值的變化，從而可以測量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。

錨桿工作在潮濕以及酸堿鹽腐蝕的惡劣環境下，對于傳感器的防潮、防腐蝕、防水性能要求比較高，而電類傳感器在長期的監測過程中存在抗干擾能力比較差，穩定性不好、精密度差、壽命短等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種錨桿傳感器，通過光纖光柵、中間層和錨桿的設置，使得光纖光柵與錨桿有效的結合為一體，加強錨桿傳感器在巷道內的耐候性，提高測量數據的精確度，便于系統進行全面的分析，保證施工安全。

第一方面，本發明實施例提供了一種錨桿傳感器，所述錨桿傳感器包括：光纖光柵、中間層和錨桿；

所述光纖光柵包括光纖和光柵，所述光柵刻蝕在所述光纖上；

所述纖芯設置在所述中間層的內部，所述錨桿設置在所述中間層的外部；

所述光纖光柵通過所述中間層粘結在所述錨桿內部；

所述光纖光柵設置在錨桿中心位置處。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實現方式，其中，所述錨桿的桿體中心位置設置有通孔；

所述通孔貫穿于整個所述錨桿的桿體。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實現方式，其中，所述錨桿的中心位置處設置有多個所述光纖光柵；

所述多個光纖光柵通過光纖熔接串聯連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實現方式，其中，所述錨桿的尾部設置有錨具。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實現方式，其中，所述錨桿尾部引出一根所述光纖；

引出的所述光纖通過所述錨具與調制解調器連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實現方式，其中，所述錨具為托盤與螺母；

所述錨桿的尾部外表面設置有螺紋；

所述托盤和所述螺母與所述錨桿螺紋連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實現方式，其中，所述錨桿外部設置有防腐層；

所述防腐層與所述錨桿密封連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實現方式，其中，所述中間層為環氧樹脂。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第八種可能的實現方式，其中，所述錨桿為圓鋼錨桿或者玻璃鋼錨桿。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第九種可能的實現方式，其中，所述通孔的直徑為5毫米。

本發明實施例提供的錨桿傳感器，通過光纖光柵、中間層和錨桿的設置，使得光纖光柵與錨桿有效的結合為一體，使光纖光柵能夠更好的感知錨桿的應力應變數據，提高測量數據的準確和精確度，便于系統進行全面的分析，保證巷道內的人員安全，降低安全事故發生的幾率，更好的保證了施工安全。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發明實施例所提供的一種錨桿傳感器的橫向截面圖的結構示意圖；

圖2示出了本發明實施例所提供的一種錨桿傳感器的縱向剖面的結構示意圖；

圖3示出了本發明實施例所提供的一種錨桿傳感器的結構示意圖。

附圖1中，各標號所代表的部件列表如下：