[發明專利]基于光纖光柵傳感器的應力監測裝置

在審

• 申請號: 202110762471.6
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113607312A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 鄭一博;張磊;劉強;王遠;王晗;劉永偉;王廣祥
• 申請（專利權）人: 河北地質大學
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 嚴加亮

本發明涉及礦洞安全生產技術領域，尤其為基于光纖光柵傳感器的應力監測裝置，包括頂板支架和防護框，所述頂板支架下方設有防護框，所述防護框內部固定連接有應力監測裝置，所述應力監測裝置外側與防護框固定連接，所述應力監測裝置下端面固定連接有防護箱，所述防護箱內部設有測量機構；本發明中，通過設置的應力桿、滑動桿、伸縮彈簧和限位環，當頂板支架發生形變，其可以擠壓應力桿進而可以使滑動桿與測量機構接觸，從而可以提醒工作人員，設置的伸縮彈簧可以具有減震緩沖作用，避免直接作用于設備而發生損壞情況，而導向桿的設置可以對其滑動桿起到限位目的，避免其過度作用于傳感器上，具有一定的保護作用。

技術領域

本發明涉及礦洞安全生產技術領域，具體為基于光纖光柵傳感器的應力監測裝置。

背景技術

煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質層時所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種。它是由一定地質年代生長的繁茂植物，在適宜的地質環境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒在水底或泥沙中，經過漫長地質年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質時期中，以石炭紀、二疊紀、侏羅紀和第三紀的地層中產煤最多，是重要的成煤時代，煤的含碳量一般為46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤，根據煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四類，而對煤礦進行開采時需要開挖礦洞。

由于礦洞處于地下，所以充滿了不穩定性，存在坍塌的危險，其在礦洞內部都設有應力監測裝置以監測其各個部位的具體情況，但是目前的監測裝置存在以下問題，發生應力情況時，其容易使傳感器受擠壓而損壞，同時單個傳感器監測存在監測不精準，容易出現發出錯誤信號的情況，因此，針對上述問題提出基于光纖光柵傳感器的應力監測裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供基于光纖光柵傳感器的應力監測裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

基于光纖光柵傳感器的應力監測裝置，包括頂板支架和防護框，所述頂板支架下方設有防護框，所述防護框內部固定連接有應力監測裝置，所述應力監測裝置外側與防護框固定連接，所述應力監測裝置下端面固定連接有防護箱，所述防護箱內部設有測量機構，所述防護箱前側通過鉸鏈連接有轉動門，所述防護箱左側的防護框內部固定連接有報警燈，所述防護框下方兩側設有調節組件，所述防護框下方設有連接體。

作為本發明的進一步方案：所述應力監測裝置包括滑動框和滑動軸，所述滑動框內部設有滑動軸，所述滑動軸上端面固定連接有應力桿，所述滑動軸下端面固定連接有滑動桿，所述滑動桿外側設有伸縮彈簧，所述伸縮彈簧一端與滑動軸固定連接，所述伸縮彈簧另一端固定連接有限位環，所述滑動框下端面與防護箱固定連接。

作為本發明的進一步方案：所述滑動桿外側與限位環滑動連接，所述限位環外側與滑動框固定連接；

所述滑動桿兩側均設有滑槽，且滑動桿通過滑槽滑動連接有導向桿，所述導向桿另一側與滑動框固定連接；

所述應力桿外側與滑動框滑動連接。

作為本發明的進一步方案：所述測量機構包括連接板和光纖光柵傳感器，所述連接板外側與防護箱固定連接，所述連接板前側均設有光纖光柵傳感器，所述光纖光柵傳感器四周設有固定塊，所述固定塊外側與連接板固定連接，所述固定塊內部均固定連接有轉軸，所述轉軸外側均轉動連接有限位板。

作為本發明的進一步方案：所述光纖光柵傳感器下端面固定連接有連接線，所述連接線另一端設置在連接頭內部，所述連接頭外側滑動連接有限位架，所述限位架外側與連接板固定連接，所述連接頭下端面均固定連接有分離板，所述分離板外側與連接板呈上下滑動連接。

作為本發明的進一步方案：所述限位架和分離板之間設有呈兩側分布的支撐彈簧，所述支撐彈簧一端與限位架固定連接，所述支撐彈簧另一端與分離板固定連接。