[實用新型]一種適用于巖石力學試驗的試塊內部溫度測量系統

有效

• 申請號: 202120372283.8
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN214277229U
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 梁棟才;吳振君;湯華
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本實用新型公開了一種適用于巖石力學試驗的試塊內部溫度測量系統，包括分布式敏感光纖，還包括集線保護板，集線保護板內設置有集線通道，集線保護板上開設有與集線通道連通的連通孔，集線通道內設置有與分布式敏感光纖對應的光纖環形器、激光器和探測器，分布式敏感光纖穿過連通孔與光纖環形器的收發端連接，激光器與光纖環形器的單向接收端連接，探測器與光纖環形器的單向發送端連接。可測巖樣內部范圍內溫度，同時對試塊力學性質的影響降到最低，一定程度上克服了外部環境對測量精度的影響。同時，對布線上進行了優化，使其能夠適應常規巖石力學試驗圍壓加載的情況。

技術領域

本實用新型屬于巖石力學試驗測量領域，更具體涉及一種適用于巖石力學試驗的試塊內部溫度測量系統，適用于一般巖石力學試驗的試塊內部溫度采集，特別能適用于需要剛性圍壓加載方式對巖樣施加壓力的試驗條件下的溫度采集。

背景技術

溫度是影響巖石力學性質的重要因素之一。巖石受力破壞的過程，是一種能量積累到釋放的過程，例如，隧道施工中常見的巖爆問題。能量的變化往往也涉及到溫度的改變。同時，自然界中地質條件復雜，從地殼淺表到深部都有許多地溫較高區域。圍巖溫度可達到上百攝氏度。在工程領域，許多施工過程都伴隨著大量的熱量產生，如鉆探，爆破，強力夯實法地基處理等。巖石溫度有常見的三種來源：地溫，自然破壞，人工破壞。

目前，許多溫度傳感器都能適應一定工況下的溫度測量。

可調控巖石試件溫度的試驗方法及裝置(CN 109238828 A)，在巖石樣本中的布置管路，對巖石進行測溫和溫度調控。但是測溫部分不依靠管路，影響巖石的力學性能。

一種用于測量低溫三軸力學試驗過程中試塊內部溫度的裝置(CN103454012B)能夠通過預先埋置在試塊種的熱敏電阻傳感器，測量試驗過程試驗內部的溫度變化。但是容易受水和周圍電磁干擾，記錄的是傳感器沿線各點的溫度變化，熱敏電阻只能記錄一個點的溫度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術存在的上述問題，提供一種適用于巖石力學試驗的試塊內部溫度測量系統，可測巖樣內部范圍內溫度，同時對試塊力學性質的影響降到最低，一定程度上克服了外部環境對測量精度的影響。同時，對布線上進行了優化，使其能夠適應常規巖石力學試驗圍壓加載的情況。

一種適用于巖石力學試驗的試塊內部溫度測量系統，包括分布式敏感光纖，還包括集線保護板，集線保護板內設置有集線通道，集線保護板上開設有與集線通道連通的連通孔，集線通道內設置有與分布式敏感光纖對應的光纖環形器、激光器和探測器，分布式敏感光纖穿過連通孔與光纖環形器的收發端連接，激光器與光纖環形器的單向接收端連接，探測器與光纖環形器的單向發送端連接。

一種適用于巖石力學試驗的試塊內部溫度測量系統，還包括硅膠轉換頭，硅膠轉換頭一端卡設在連通孔，硅膠轉換頭另一端設置在集線通道內。

所述的集線通道為多條，各條集線通道平行設置，每條集線通道與多個連通孔連通，集線通道端部與集線保護板上的數據線穿孔連通，集線通道內的各個探測器的數據線均通過數據線穿孔引出。

如上所述的集線保護板與傳力板相抵

本實用新型相對于現有技術，具有以下有益效果：

1.體積小，結構簡單，成本低。

2.布置在試塊內部進行測量，靈敏度強、精度高、性能穩定。

3.傳輸的是光信號，不受電磁干擾，抗電磁干擾能力強。

4.適用于有圍壓的巖石力學試驗，不會因為外部壓力破壞傳感器結構。

5.絕緣的特性，適用于易燃、易爆、高壓等環境。

6.可與計算機系統結合，實現多功能、智能化的測量，且容易對被測信號進行遠程監控。