一种防水型测力锚杆制造技术

一种防水型测力锚杆，目的是防水进入引起短路；本发明专利技术包括杆体、航空插头、电阻应变片、数据输出接头和保护罩；所述的杆体上以杆体轴线左右对称开设若干个安装槽；杆体为空心圆柱体，中心通孔位于杆体轴心，顶端为封闭端，杆体上下两端均预留有一段长度；电阻应变片直接粘接在杆体两侧的安装槽内，杆体一侧安装槽分为上、下两组，两组并联后再与数据输出接头串联；杆体两侧对应的两组电阻应变片相串联；杆体内应变片通过航空插头和数据输出接头连接；安装槽内填充有封装材料，杆体底端安装有保护罩，保护罩内设有数据输出接头，安装槽内开有与中心通孔连通的横穿孔，每个横穿孔内都设有连通应变片和数据输出接头的导线，导线粘在应变片中间。

【技术实现步骤摘要】
一种防水型测力锚杆
本专利技术涉及锚固锚杆测力
，尤其是一种测力锚杆。
技术介绍
安全监测在岩土工程中占有十分重要的地位，锚杆(索)加固是岩土加固的重要形式，其中，以黏结锚固式锚杆应用最多，黏结锚固式锚杆按其锚固形式一般分为端头锚固和全长锚固两种形式，全长锚固锚杆对于加固松软岩层、土层等十分有效，近年来，在矿山坑道、交通隧道、深基坑加固等岩土工程中得到了广泛应用。对于端头锚固锚杆，其自由段工作阻力相等，用置于锚孔外的盘式锚杆测力计或与锚杆串联的钢筋计即可监测锚杆的工作阻力。但对于全长锚固锚杆，与端锚锚杆不同，其杆体各段受力不等，用锚杆测力计无法测得其工作状况，而锚杆工况的监测，对于研究全长锚固锚杆机理、校核工程设计、检测施工质量、监测工程安全都有十分重要的意义。测力锚杆是用于煤矿井下巷道围岩应力检测的测试仪器，是分析巷道围岩内部应力作用最有效的检测手段。测力锚杆采用了广泛应用于工程检测中的电阻应变原理，以电阻应变片作为敏感元件，将电阻应变片与测力锚杆的杆体黏结在一起，当测力锚杆受力变形时，应变片的电阻值也相应变化。因此，通过接收仪表测量应变片的电阻变化，即可得出杆体的应变值，进而换算出杆体的应力值。但是围岩中的水分会慢慢进入测力锚杆，进而引发应变片短路故障，影响正常使用。
技术实现思路
本专利技术目的是克服上述已有技术的不足，提供一种可克服现有技术中测力锚杆易短路问题、有效防水、提高可靠性、延长使用寿命的防水型测力锚杆。本专利技术测力锚杆包括杆体、航空插头、电阻应变片、数据输出接头和保护罩；所述的杆体上以杆体轴线左右对称开设有10个或12个沿杆体纵向等间距设置的长方形安装槽，每侧5-6个；长方形的长边在沿着杆体轴线方向上；杆体上下两端均预留有15-18cm长，下端用于安装数据输出接头和保护罩，上端用于锚固锚杆；电阻应变片直接粘接在杆体两侧的安装槽内，在每个安装槽内沿杆体轴向埋设一个电阻应变片，杆体一侧安装槽的上三个电阻应变片为一组，下三个或二个电阻应变片为一组，两组并联后再与数据输出接头串联；杆体两侧对应的两组电阻应变片相串联。杆体内应变片通过航空插头和数据输出接头连接。安装槽内填充有封装材料，防止水分进入；杆体为空心圆柱体，中心通孔位于杆体轴心，中心通孔直径为2.8-3.5mm，杆体顶端为封闭端，杆体底端安装有保护罩，保护罩内设有数据输出接头，安装槽内开有与中心通孔连通的横穿孔，横穿孔设置在安装槽中心位置，呈圆形，直径约为2.4-3mm左右，主要作用是穿导线将两侧的应变片连接，在每个横穿孔内都设有连通应变片和数据输出接头的导线，每个导线粘在应变片中间。为方便外接设备与数据输出接头连接，所述保护罩包括保护罩接头和保护罩端盖，保护罩接头和保护罩端盖均为U形结构，保护罩接头通过其上端螺纹口连接在杆体的下端处；保护罩端盖通过其上端螺纹口连接在保护罩接头的下端处。数据输出接头装在杆体下端，并位于保护罩内，可防止碰损。通过电阻应变原理，以电阻应变片作为敏感元件，将电阻应变片与测力锚杆的杆体黏结在一起，围岩的变化引起锚杆杆体的变形，当测力锚杆受力变形时，导致杆体安装槽内应变片产生变形，电阻应变片的电阻值也相应变化，通过航空插头接受装置记录变化后的应变片的电阻值，然后根据实验室标定的结果和电阻应变片的差值，最终确定锚杆载荷的大小。通过电阻应变片的阻值变化即可得出杆体的应变值，进而换算出杆体的应力值。为进一步的减小安装槽对杆体受力影响，所述的安装槽为燕尾槽。所述的杆体为底部具有外螺旋的空心钢管结构。本专利技术结构简单，易于制造，密封性能好，可有效防止围岩中的水分进入测力锚杆内而引发短路，提高测力锚杆的可靠性，进而提高测力锚杆的使用寿命。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是图1中A处的放大图；图3是图1中B-B处矩形安装槽结构示意图；图4是图1中B-B处燕尾形安装槽结构示意图；图5是测力锚杆控制电路结构示意图。图中：1.杆体，2.电阻应变片，3.数据输出接头，4.保护罩端盖，5.封装材料，6.保护罩接头,7.中心通孔，8.穿孔，9.安装槽，10.导线。具体实施方式沿着杆体1全长对称开设有十二个安装槽9，每个安装槽9内沿杆体1轴向埋设有一个电阻应变片2，安装槽9内填充有封装材料5，杆体1中具有中心通孔7，杆体1的上端封闭，下端安装有保护罩，为便于保护罩的开合，便于外接设备连接数据输出接头3，保护罩包括保护罩端盖4及保护罩接头6。保护罩内设有数据输出接头3，杆体1的安装槽9中对应电阻应变片2的位置开有与中心通孔7连通的穿孔8，每个穿孔8内设有连通电阻应变片2及数据输出接头3的导线10。杆体1为螺旋形钢筋。如图3所示，安装槽9为矩形槽。图4所示，为进一步的减小安装槽9对杆体1受力影响，所述的安装槽9为燕尾形槽，里面大，外面小。测试时，通过一个手持测试设备与测力锚杆控制电路配套即可实现。测力锚杆控制电路包括CPUAT89C2051和串口通讯驱动器芯片MAX232以及三片逻辑选通芯片74HC4051D；手持测试设备通过接口端子J5与串口通讯驱动器芯片MAX232的13脚和14脚连接，将通讯信号转换为电平信号由芯片MAX232的11脚和12脚与CPUAT89C2051的3脚和2脚连接通讯，告知CPUAT89C2051接通8组桥式电路的哪一组，相应改变CPUAT89C2051的13脚、12脚和11脚的电位，三个脚的电位为000，则选通第一组，001,则选通第二组，010,则选通第三组，……111,则选通第8组。选通某一组，则该组由应变片组成的桥式电路的电源、D1、D2、通过逻辑选通芯片74HC4051D的3脚和IO0-IO7的选通脚逻辑连通，通过J5插接件与手持设备连通，进行相应组应变位受力的测量。从而依次对锚杆最多8个点的受力点进行测量。测量时将手持测试设备通过航空插头用线连接测力锚杆。手持测试设备采用PSL-S型静载测试仪。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防水型测力锚杆，其特征是包括杆体、航空插头、电阻应变片、数据输出接头和保护罩；所述的杆体上以杆体轴线左右对称开设有10个或12个沿杆体纵向等间距设置的长方形安装槽，每侧5或6个；杆体为空心圆柱体，中心通孔位于杆体轴心，杆体顶端为封闭端，杆体上下两端均预留有一段长度；电阻应变片直接粘接在杆体两侧的安装槽内，每个安装槽内埋设一个电阻应变片，杆体一侧安装槽的上三个电阻应变片为一组，下二个或三个电阻应变片为一组，两组并联后再与数据输出接头串联；杆体两侧对应的两组电阻应变片相串联；杆体内应变片通过航空插头和数据输出接头连接；安装槽内填充有封装材料，杆体底端安装有保护罩，保护罩内设有数据输出接头，安装槽内开有与中心通孔连通的横穿孔，每个横穿孔内都设有连通应变片和数据输出接头的导线，导线粘在应变片中间。

【技术特征摘要】
1.一种防水型测力锚杆，其特征是包括杆体、航空插头、电阻应变片、数据输出接头和保护罩；所述的杆体上以杆体轴线左右对称开设有10个或12个沿杆体纵向等间距设置的长方形安装槽，每侧5或6个；杆体为空心圆柱体，中心通孔位于杆体轴心，杆体顶端为封闭端，杆体上下两端均预留有一段长度；电阻应变片直接粘接在杆体两侧的安装槽内，每个安装槽内埋设一个电阻应变片，杆体一侧安装槽的上三个电阻应变片为一组，下二个或三个电阻应变片为一组，两组并联后再与数据输出接头串联；杆体两侧对应的两组电阻应变片相串联；杆体内应变片通过航空插头和数据输出接头连接；安装槽内填充有封装材料，杆体底端安装有保护罩，保护罩内设有数据输出接头，安装槽内开有与中心通孔连通的横穿孔，每个横穿孔内都设有连通应变片和...

【专利技术属性】
技术研发人员：马忠跃，杨晓成，王海凤，
申请(专利权)人：阳泉煤业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西,14