[發明專利]雙軸應力儀及應力檢測系統

在審

• 申請號: 201711205548.X
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109839239A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 詹姆斯·劉
• 申請（專利權）人: 北京至感傳感器技術研究院有限公司
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 安娜

本發明涉及安全監測領域，具體涉及一種雙軸應力儀及應力檢測系統。雙軸應力儀包括：安裝桿，所述安裝桿中部設有凹陷結構，所述凹陷結構與所述安裝桿軸線垂直的橫截面為矩形，所述安裝桿尾部為柱體，所述柱體內至少包含一條具有沿其軸向貫通所述柱體的通道；還包括第一應力片和第二應力片，所述第一應力片和所述第二應力片分別可拆卸地設置在所述凹陷結構處兩個正交的側面上，并通過所述通道將所述第一應力片和所述第二應力片的信號輸出線引向所述安裝桿外，所述第一應力片和所述第二應力片用于檢測兩個正交方向的應力。本發明的雙軸應力儀及應力檢測系統，結構簡單、安裝方便。

技術領域

本發明涉及安全監測領域，具體涉及一種雙軸應力儀及應力檢測系統，適用于礦井、尾礦庫(壩)、尾砂固結處置體、土質邊坡、礦山排土場、山體滑坡易發地段等場所的監測。

背景技術

對于礦井、尾礦庫(壩)、尾砂固結處置體、土質邊坡、礦山排土場、山體滑坡易發地段等場所的穩定性監測，十分重要。其中，獲取上述這些場所的應力值是一個非常關鍵的監測數據。

中國專利申請CN104296804A公開了一種充填體破壞失穩前兆信息監測及預警方法，其中，獲取應力值是這樣實現的：根據鉆孔應力計的尺寸，垂直采場充填體暴露面實施鉆孔，鉆孔直徑應比鉆孔應力計尺寸稍大2～3mm，以便預留安裝鉆孔應力計空間；鉆孔深度在3～5m以上，以便測量到充填體內部信息，施工完鉆孔后需及時安裝，以防塌孔；安裝時，采用特制的安裝導桿以確保鉆孔應力計壓力枕的受力面與充填體受力方向保持一致，鉆孔應力計安裝到位后，將安裝導桿退出；然后，通過液壓油泵給壓力枕施加初始壓力，直到壓力枕與充填體完整接觸，應力表顯示的應力達到恒定值時，停止加壓；等待應力狀態完全穩定后(五分鐘后)，記錄此時數顯應力儀的應力值并計為初始應力值σ0，以后通過數顯應力儀分別測量充填體的應力值σt，并與前一次記錄的應力值對比，得到充填體前后測量時間間隔的應力改變量，用來掌握充填體受力變化情況。

從上述專利申請的技術方案可以看出，應力計的安裝十分復雜，并且從其說明書和附圖的內容來看，其只能獲取單軸應力值。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供的雙軸應力儀及應力檢測系統，結構簡單、安裝方便。

第一方面，本發明提供了一種雙軸應力儀，包括：

安裝桿，所述安裝桿中部設有凹陷結構，所述凹陷結構與所述安裝桿軸線垂直的橫截面為矩形，所述安裝桿尾部為柱體，所述柱體內至少包含一條具有沿其軸向貫通所述柱體的通道；

還包括第一應力片和第二應力片，所述第一應力片和所述第二應力片分別可拆卸地設置在所述凹陷結構處兩個正交的側面上，并通過所述通道將所述第一應力片和所述第二應力片的信號輸出線引向所述安裝桿外，所述第一應力片和所述第二應力片用于檢測兩個正交方向的應力。

本發明的雙軸應力儀可以使應力片沿著通道所限定的軌跡，被釘入諸如巖石、煤層、沙土等的深部，以獲取礦井、尾礦庫(壩)、尾砂固結處置體、土質邊坡、礦山排土場、山體滑坡易發地段等場所的兩個軸向應力值，可以深入巖石、煤層、沙土深部，對礦井、尾礦庫(壩)、尾砂固結處置體、土質邊坡、礦山排土場、山體滑坡易發地段等場所進行檢測，結構簡單、安裝方便，只需要安裝一根雙軸應力儀即可得到上述場所內兩個方向的應力值，減少了施工工人的工作量。

優選地，所述安裝桿頂部為錐形。

優選地，所述安裝桿尾部為圓柱、方柱、橢圓柱或三角柱。

優選地，所述安裝桿采用一體成型工藝制程。

第二方面，本發明提供了一種應力檢測系統，包括：多個權利要求1-4中任一項所述的雙軸應力儀，信號處理裝置；每個所述雙軸應力儀的軸線方向形成一定夾角，所述雙軸應力儀的信號輸出線與所述信號處理裝置連接，所述信號處理裝置用于根據所述雙軸應力儀輸出的數據以及所述雙軸應力儀之間的夾角，通過立體投影法得到三個方向的應力數據。