[實(shí)用新型]分布式光纖光柵孔壁應(yīng)變計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821629846.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208902051U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉一民;王成虎;侯正陽(yáng);高桂云;魏學(xué)勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/16
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種分布式光纖光柵孔壁應(yīng)變計(jì)，通過(guò)分布式光纖光柵孔壁應(yīng)變計(jì)來(lái)開(kāi)展基于套芯應(yīng)力解除法的孔壁應(yīng)變測(cè)試，其外徑為36mm，滿足在38～40mm安裝子孔中的測(cè)量要求，測(cè)量精度達(dá)到0.5％FS。采用帶溫度補(bǔ)償單元的光纖光柵應(yīng)變傳感器，利用單模光纖作為傳感介質(zhì)，將光纖光柵應(yīng)變傳感器串聯(lián)構(gòu)建分布式傳感組件，并按照一定角度纏繞固定在在彈性模量已知空心管壁上，外面覆蓋一層環(huán)氧樹(shù)脂外殼以便更好的與孔壁耦合，利用孔口光纖光柵解調(diào)儀將傳感器數(shù)據(jù)記錄并存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力解除過(guò)程中孔壁應(yīng)變的分布式測(cè)量。本實(shí)用新型具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、耐腐蝕性好、體積小精度高、測(cè)量面積大等優(yōu)點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，安裝與測(cè)量流程快速方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及，具體地說(shuō)，涉及一種本實(shí)用新型創(chuàng)造的名稱(chēng)為“分布式光纖光柵（FBG）孔壁應(yīng)變計(jì)”，主要應(yīng)用于基于孔壁套芯應(yīng)力解除法的地應(yīng)力測(cè)量領(lǐng)域，其功能是：通過(guò)設(shè)計(jì)分布式光纖光柵應(yīng)變傳感組件，并將其纏繞并固定在在彈性模量已知的空心管壁上，測(cè)量在套芯應(yīng)力解除過(guò)程中子孔孔壁的應(yīng)變量，結(jié)合孔口光纖光柵解調(diào)儀將傳感器應(yīng)變數(shù)據(jù)記錄并存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)，通過(guò)孔壁應(yīng)變測(cè)量應(yīng)力計(jì)算理論和空心包體應(yīng)變測(cè)量應(yīng)力計(jì)算理論及公式（蔡美峰，1999）求出小孔周?chē)脑瓗r應(yīng)力狀態(tài)。

背景技術(shù)

深部地殼應(yīng)力狀態(tài)的觀測(cè)與估算是地應(yīng)力實(shí)測(cè)工作的一個(gè)重要難點(diǎn)問(wèn)題，從地應(yīng)力概念提出至今，各國(guó)科學(xué)家提出的數(shù)十種地應(yīng)力測(cè)試方法按照其數(shù)據(jù)來(lái)源歸類(lèi)，大概可以分為五大類(lèi)：基于巖芯的方法、基于鉆孔的方法、地質(zhì)學(xué)方法、地球物理方法（或地震學(xué)方法）、基于地下空間的方法（Hill et al.，1994；Amadei and Stephasson，1997）。套芯應(yīng)力解除法作為一種基于鉆孔的地應(yīng)力測(cè)量常用方法，通過(guò)監(jiān)測(cè)巖芯從母巖解除下來(lái)過(guò)程中的應(yīng)變或變形，進(jìn)而反演原地應(yīng)力場(chǎng)。套芯應(yīng)力解除法在測(cè)定原巖應(yīng)力（絕對(duì)應(yīng)力）的適用性和可靠性方面，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者數(shù)十年的研究（O.J.Olson，1949；N.Hast，1974），目前已形成一套標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量程序，使用和測(cè)量過(guò)程相對(duì)與別的測(cè)試方法較為方便，且測(cè)量設(shè)備重量體積較小，成為適用性強(qiáng)和可靠性高的地應(yīng)力測(cè)量方法之一。套芯應(yīng)力解除法的測(cè)量步驟示意圖如圖1-4所示：其中：81為套芯大孔，82為安裝子孔，83為應(yīng)變傳感器探頭，84為套孔巖芯。