[實用新型]一種鉆孔應變儀靈敏度測試系統

有效

• 申請號: 201720238848.7
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN206523143U
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 董云開;李宏;李濤;陳征;熊玉珍;吳立恒;喻建軍;王海忠;劉鳳秋;劉冠中
• 申請（專利權）人: 中國地震局地殼應力研究所
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B7/16
• 代理公司: 上海遠同律師事務所31307
• 代理人: 丁利華

技術領域

本實用新型涉及一種機械液壓、電子測量系統，尤其涉及一種鉆孔應變儀靈敏度測試系統，可對等效彈性模量較高的鉆孔應變儀類的長圓筒鉆孔觀測儀器進行靈敏度、線性度等基本參數的測試。

背景技術

在地球物理及大地觀測中，經常使用各種鉆孔類儀器，對鉆孔內的地應力、地應變進行觀測。觀測中，首先在地殼待測部位打孔，再將觀測探頭下放到待測孔段，使用水泥澆注或機械支撐的方式將觀測探頭與孔壁耦合，使探頭與孔壁達到焊接耦合的邊界條件。這樣鉆孔內巖石的變形便會傳遞到探頭上，觀測儀器根據探頭的變形便可達到觀測地應力應變的目的。為了適應觀測環境及觀測的要求，這一類儀器的等效模量較高(一般在10³Mpa量級或更高)，測量分辨率在10^-10應變量級，因此測試裝置既要能夠提供較大的標定力，又要滿足高分辨率測量精度要求，這就為儀器的靈敏度、線性度整機測試帶來困難。

實用新型內容

本實用新型目的在于解決現有技術中的上述問題，提出了一種針對鉆孔應變儀的室內整機靈敏度測試系統。

本實用新型的一種鉆孔應變儀靈敏度測試系統，用于測試鉆孔應變儀的靈敏度，包括：手動液壓泵、激光位移傳感器、支架、上壓頭和下壓頭，其中，

所述手動液壓泵通過上壓頭和下壓頭將鉆孔應變儀探頭安裝在支架的中央部，所述上壓頭和下壓頭在和鉆孔應變儀探頭接觸處具有凹槽，用于固定鉆孔應變儀探頭，激光位移傳感器位于所述凹槽附近以測量所述鉆孔應變儀探頭在接觸處的位移變化。

優選地，所述手動液壓泵包括柱塞、柱塞腔、膠管和泵體，所述柱塞可在柱塞腔中沿軸線上下滑動，泵體和柱塞腔通過膠管相連。

優選地，所述支架包括底座、立柱和頂板，所述底座和所述頂板通過所述立柱連接。

優選地，所述手動液壓泵的柱塞腔固定在支架的頂板上，所述柱塞腔抵接上壓頭，所述下壓頭固定在底座上。

優選地，所述柱塞在泵體的控制下與上壓頭接觸和分離，壓力通過柱塞和上壓頭傳遞到鉆孔應變儀探頭上，使其在上下壓頭的凹槽處發生彈性變形。

優選地，所述激光位移傳感器包括上下一對激光位移傳感器，位于上下壓頭的凹槽附近，分別測量鉆孔應變儀探頭徑向對稱的兩個位置的位移變化。

優選地，所述激光位移傳感器和鉆孔應變儀內部的差動式電容傳感器的軸線位于同一豎直線上。

優選地，所述凹槽為V型凹槽或圓弧形凹槽。

本實用新型的有益效果是：通過手動液壓泵使鉆孔應變儀探頭外筒在徑向測量方向集中受力，并使用高精度的激光位移傳感器測量探頭外筒在受力位置的變形，記錄下激光位移傳感器和安裝在探頭內的差動式電容傳感器的讀數，即可計算出儀器的靈敏度和線性度等參數。本實用新型的鉆孔應變儀靈敏度測試系統不僅能提供較大且穩定的標定力(5000N)，還具有較高的標定精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的鉆孔應變儀靈敏度測試系統的結構示意圖。

圖2為輸入量和輸出量的直線擬合示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本實用新型作進一步說明，其目的僅在于更好地理解本實用新型的研究內容而非限制本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，本實用新型的鉆孔應變儀靈敏度測試系統，用于對鉆孔應變儀6的靈敏度進行測試，包括：手動液壓泵1、激光位移傳感器2、支架3、上壓頭4和下壓頭5，其中，手動液壓泵1通過上下壓頭4，5將鉆孔應變儀探頭61固定在支架3的中央部，上壓頭4和下壓頭5在和鉆孔應變儀探頭接觸處具有凹槽，用于固定鉆孔應變儀探頭，激光位移傳感器2位于凹槽附近以測量所述鉆孔應變儀探頭在接觸處的位移變化。

本實用新型中，作為測試對象的鉆孔應變儀6包括鉆孔應變儀探頭61和差動式電容傳感器62，差動式電容傳感器62安裝在鉆孔應變儀探頭61內部，能測量探頭61產生變形后的應變大小。

具體地，手動液壓泵1包括柱塞11、柱塞腔12、膠管13和泵體14。柱塞11可在柱塞腔12中沿軸線上下滑動，泵體14和柱塞腔12通過膠管13相連。搖動泵體14上的手柄可將油液壓入柱塞腔12，并通過柱塞11向下移動傳遞壓力。打開泵體14上的泄油閥可釋放壓力，使柱塞11向上回退到柱塞腔12內。

支架3包括底座31、立柱32和頂板33。底座31和頂板33通過立柱32連接。