一种连续监测岩体地应力变化的装置制造方法及图纸

一种连续监测岩体地应力变化的装置，包括地应力监测系统、太阳能供电系统、压力调节系统及安装辅助系统；地应力监测系统包括无线电发射器、地应力监测仪及信号线；太阳能供电系统包括太阳能板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器及电线；压力调节系统包括小型抽气泵、泄压阀及橡胶管；安装辅助系统包括手柄、可伸缩空心金属管、小型电磁铁、开关、小型蓄电瓶及安装辅助系统电线；本装置通过设置太阳能供电系统，实现了装置的自供能，使得本装置能够连续监测岩体地应力；本装置的地应力监测系统设计巧妙，成本较低，可大量布置本装置；本装置加设有安装辅助系统，使装置的安放更加方便、准确。准确。准确。

【技术实现步骤摘要】
一种连续监测岩体地应力变化的装置


[0001]本技术涉及地应力监测
，具体为一种连续监测岩体地应力变化的装置。

技术介绍

[0002]原始岩体中天然赋存的应力称为地应力。目前，地震预报仍然是一个世界性的科学难题，对于短、临震的预报更是困难重重。然而，一次地震，特别是一次较大的地震发生之前都会出现一些异常现象，比如地下流体异常、次声波异常、大地磁场异常、地应力异常等等。地震的发生是地应力场变化的结果，在众多前兆异常信息中，地应力是最原始、最重要的，因此，开展岩体地应力的连续监测工作对地震的准确预报具有深远意义。此外，地应力是引起铁道、公路、隧道、油气开采等各种露天或地下岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。因此，对岩体地应力的连续监测在土木工程、石油与天然气工程等领域同样具有重要意义。目前，对岩体地应力的监测主要存在以下问题，监测装置结构复杂、成本较高，装置无法大量布置；装置不能自供能，特别是在偏远山区，无法实现岩体地应力的连续监测。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本技术提供一种连续监测岩体地应力变化的装置，本装置通过设置太阳能供电系统实现了监测装置的自供能，使得布置在偏远山区的监测装置可以连续测量岩体地应力；同时本装置中的地应力监测系统设计巧妙，成本较低，可实现装置的大量布置，同时本装置中加入了安装辅助系统，能够使得装置的安放更加方便、准确，提高岩体地应力连续监测的精确度。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]具体的，本技术提供一种连续监测岩体地应力变化的装置，其包括地应力监测系统、太阳能供电系统、压力调节系统及安装辅助系统；所述地应力监测系统包括无线电发射器、地应力监测仪及信号线，所述无线电发射器置于地面之上，所述地应力监测仪通过所述安装辅助系统置于目标岩体的钻孔底部；所述地应力监测仪包括金属外壳、金属支杆、弧状支腿、应力传感器、金属圆柄、金属筒壁、橡胶密封圈、压力传感器、橡胶密封塞及限位槽；所述金属外壳的顶部设置有限位槽；所述金属外壳的顶部预留孔洞处设置有所述橡胶密封塞；所述金属外壳左、右两侧面各设置有一根所述金属支杆，右侧的所述金属支杆两端分别与所述弧状支腿及所述金属外壳固定连接，左侧的所述金属支杆表面套有数个所述橡胶密封圈，其两端分别与所述弧状支腿及所述金属圆柄的一侧固定连接，并穿过所述金属筒壁进入所述地应力监测仪的内部；所述金属圆柄的另一侧与所述应力传感器的绝缘弹簧固定连接；所述压力传感器固定于所述地应力监测仪内部的上表面；所述无线电发射器与所述应力传感器、所述压力传感器通过所述信号线连接；所述太阳能供电系统包括太阳能板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器及电线；所述太阳能板、所述太阳能控制器、所述蓄电池、所述逆变器均置于地面之上；所述太阳能控制器的输入端与太阳能板连接，所述太阳能控
制器输出端与所述蓄电池输入端连接，所述蓄电池输出端与所述逆变器输入端连接，所述逆变器输出端与所述地应力监测仪内部的所述应力传感器、所述压力传感器连接，以及与所述无线电发射器、小型抽气泵连接；所述压力调节系统包括所述小型抽气泵、泄压阀及橡胶管；所述小型抽气泵及泄压阀置于地面之上；所述小型抽气泵与所述泄压阀连接，所述橡胶管一端连接所述泄压阀，另一端与所述地应力测量仪所述金属外壳的顶部预留孔洞连接；所述安装辅助系统包括手柄、可伸缩空心金属管、小型电磁铁、开关、小型蓄电瓶及安装辅助系统电线；所述可伸缩空心金属管一端连接所述手柄，另一端连接所述小型电磁铁；所述安装辅助系统电线从所述空心金属管管内穿过；所述小型电磁铁通过所述安装辅助系统电线与所述开关及所述小型蓄电瓶连接。
[0006]进一步的，所述应力传感器包括所述电线、力敏电阻及所述绝缘弹簧。
[0007]进一步的，线缆包括所述电线及所述信号线；所述橡胶管外部设置有线缆支架。
[0008]本技术相对于现有技术取得以下技术效果：
[0009]本技术提供的一种连续监测岩体地应力变化的装置，通过设置太阳能供电系统，实现了装置的自供能，使得本装置能够连续测量岩体地应力；同时本装置的地应力监测系统设计巧妙，成本较低，可大量布置本装置；本装置加设有安装辅助系统，能够使得装置的安放更加方便、准确，提高岩体地应力连续监测的精确度。
附图说明
[0010]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0011]图1为本技术的地应力监测系统、太阳能供电系统、压力调节系统位置示意图；
[0012]图2为本技术的地应力监测仪结构示意图；
[0013]图3为本技术的应力传感器结构示意图；
[0014]图4为本技术的安装辅助系统结构示意图；
[0015]图中附图标记如下：
[0016]1‑
无线电发射器；2
‑
地应力监测仪；3
‑
太阳能板；4
‑
太阳能控制器；5
‑
蓄电池；6
‑
逆变器；7
‑
小型抽气泵；8
‑
泄压阀；9
‑
橡胶管；10
‑
线缆；11
‑
线缆支架；12
‑
压力传感器；13
‑
金属外壳；14
‑
金属支杆；15
‑
弧状支腿；16
‑
应力传感器；17
‑
金属圆柄；18
‑
金属筒壁；19
‑
橡胶密封圈；20
‑
绝缘弹簧；21
‑
限位槽；22
‑
橡胶密封塞；23
‑
电线；24
‑
力敏电阻；25
‑
手柄；26
‑
可伸缩空心金属管；27
‑
小型电磁铁；28
‑
安装辅助系统电线；29
‑
开关；30
‑
小型蓄电瓶。
具体实施方式
[0017]如图1所示，本技术提供一种连续监测岩体地应力变化的装置，包括地应力监测系统、太阳能供电系统、压力调节系统及安装辅助系统。
[0018]地应力监测系统包括无线电发射器1、地应力监测仪2及信号线，无线电发射器1置于地面之上，地应力监测仪2置于目标土体的钻孔底部；如图2所示，地应力监测仪2包括金属外壳13、金属支杆14、弧状支腿15、应力传感器16、金属圆柄17、金属筒壁18、橡胶密封圈19、压力传感器12、橡胶密封塞22及限位槽21；金属外壳13的顶部设置有限位槽21，用来固定安装辅助系统中的小型电磁铁27；金属外壳13的顶部预留孔洞处设置有橡胶密封塞22，
以保证地应力监测仪2的密封性；金属外壳13左、右两侧面各设置有一根金属支杆14，右侧的金属支杆14两端分别与弧状支腿15及金属外壳13固定连接，左侧的金属支杆14表面套有数个橡胶密封圈19，其两端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续监测岩体地应力变化的装置，其特征在于：其包括地应力监测系统、太阳能供电系统、压力调节系统及安装辅助系统；所述地应力监测系统包括无线电发射器、地应力监测仪及信号线，所述无线电发射器置于地面之上，所述地应力监测仪通过所述安装辅助系统置于目标岩体的钻孔底部；所述地应力监测仪包括金属外壳、金属支杆、弧状支腿、应力传感器、金属圆柄、金属筒壁、橡胶密封圈、压力传感器、橡胶密封塞及限位槽；所述金属外壳的顶部设置有限位槽；所述金属外壳的顶部预留孔洞处设置有所述橡胶密封塞；所述金属外壳左、右两侧面各设置有一根所述金属支杆，右侧的所述金属支杆两端分别与所述弧状支腿及所述金属外壳固定连接，左侧的所述金属支杆表面套有数个所述橡胶密封圈，其两端分别与所述弧状支腿及所述金属圆柄的一侧固定连接，并穿过所述金属筒壁进入所述地应力监测仪的内部；所述金属圆柄的另一侧与所述应力传感器的绝缘弹簧固定连接；所述压力传感器固定于所述地应力监测仪内部的上表面；所述无线电发射器与所述应力传感器、所述压力传感器通过所述信号线连接；所述太阳能供电系统包括太阳能板、太阳能控制器、蓄电池、逆变器及电线；所述太阳能板、所述太阳能控制器、所述蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵先杰，韩森伟，林景昱，马胜利，高文龙，张宏远，胡紫薇，崔天琪，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：新型
国别省市：