【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地下工程岩体地应力测试，尤其涉及一种空心包体式无线地应力传感器及其使用方法。
技术介绍
1、基于应力解除法的空心包体式应力计已被广泛应用于各类岩土工程岩体的地应力测量，其可以通过一个钻孔解除试验就可得到岩体三维应力，是目前适用性与可靠性最高且应用较为广泛的测量方法。由于地下工程建设规模、能源开采深度及强度的不断增加，工程岩体常处于复杂力学环境中，对地应力测点位置、测点深度、安装及测试成功率等提出了更高的要求。
2、专利技术人发现，现有的空心包体式应力计在进行应力测量时主要还存在以下问题：一是受传感器线缆限制，使得传感器安装、解除、数据采集均较为困难；此外，由于外加较长的电缆对应变数据的干扰不容忽视，且较深测点也未有有效的推进装置进行安装，很大程度上限制了该类型传感器地应力测点深度，一般仅为10-15m左右，不适用于深孔地应力测量。二是传统空心包体传感器的内腔用于盛放粘接剂，由于传感器尺寸限制，使其盛放的胶结剂有限，而受钻头尺寸、岩体属性、钻孔变形等诸多不确定因素影响，使得实际应力测量小孔尺寸与设计尺寸存在差异，胶结剂量不够导致传感器与岩壁不能较好粘合导致的应力解除试验失败或数据失真时常发生。三是传统空心包体传感器前端设置一活塞向腔内推挤运动使包体内部的胶结剂挤出与孔壁粘合，这种结构形式使得传感器伸展长度过长，并且活塞与包体连接处产生弯折点，非常容易在传感器推送过程中，尤其是进小孔时触碰到孔壁使得难以顺利进入小孔，或过早挤出胶结剂，造成传感器安装失败；若胶结剂过早硬化，即使拔出传感器也难以进行二次安装，造
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种空心包体式无线地应力传感器及其使用方法，避免了对传感器线缆的使用，同时，外壳上独立、可拆卸设置的胶仓，不受传感器整体尺寸的影响，不但可以增加粘接剂的盛放量，而且可以通过更换胶仓对传感器进行重复使用，且充胶方式避免了活塞推杆外置影响整体尺寸，以及活塞与包体连接处产生弯折点等问题。
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种空心包体式无线地应力传感器，采用如下技术方案：
3、一种空心包体式无线地应力传感器，包括外壳，所述外壳的一端设置有导向杆，另一端设置有胶仓；所述外壳内还设置有用于存储检测数据的数据存储模块；
4、所述胶仓可拆卸的设置在所述外壳上；所述胶仓远离所述外壳的一端开设有管道接头，所述管道接头通过管道连接有液体供给系统或气体供给系统，所述胶仓内设置有活塞；所述胶仓靠近所述外壳的一端设置有出胶通道管，所述外壳上开设有与所述出胶通道管连接的出胶口。
5、进一步的，所述导向杆通过外帽设置在所述外壳端部，所述外帽通过第三螺纹接头可拆卸的设置在所述外壳上。
6、进一步的，所述外帽与所述外壳之间设置有第二密封接头。
7、进一步的，所述外壳的两端外侧分别设置有第一堵胶垫片组和第二堵胶垫片组。
8、进一步的，所述第二堵胶垫片组中的多个堵胶垫片，沿所述外壳径向上的尺寸，由靠近所述导向杆向远离所述导向杆方向依次增加。
9、进一步的，所述外壳上，设置所述出胶口和所述第二堵胶垫片组的部分，与所述外壳的另一部分通过第二螺纹接头可拆卸的连接。
10、进一步的，所述外壳内还设置有与所述数据存储模块连接的数据采集模块；所述外壳内壁上设置有与所述数据采集模块连接的应变花。
11、进一步的，所述胶仓远离所述外壳的一端设置有导杆；所述导杆上设置有定位卡销；所述导杆连接有转换器，所述转换器上设置有与所述定位卡销卡接的定位卡槽。
12、进一步的，所述转换器远离所述导杆的一端连接有推送杆；所述转换器上设置有定位珠卡孔，所述推送杆上设置有与所述定位珠卡孔卡接的定位珠。
13、为了实现上述目的，第二方面，本专利技术还提供了一种空心包体式无线地应力传感器使用方法，采用如下技术方案：
14、一种空心包体式无线地应力传感器使用方法，采用了如第一方面中所述的空心包体式无线地应力传感器，包括：所述外壳放入检测孔内后，向所述胶仓内充入液体或气体，推动所述活塞移动，从而将所述胶仓内的胶结剂沿出胶通道管挤出出胶口，完成传感器的固定，固定后进行应力检测。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
16、1、本专利技术中在传感器的外壳内设置数据存储模块，将检测数据进行当地存储已备用，避免了对传感器线缆的使用；同时，在外壳端部可拆卸的设置独立胶仓，不受传感器整体尺寸的影响，不但可以增加粘接剂的盛放量，而且可以通过更换胶仓对传感器进行重复使用；在胶仓远离外壳的一端开设有管道接头，管道接头通过管道连接有液体供给系统或气体供给系统，胶仓内设置有活塞，通过向胶仓内充液体或充气体的方式来驱动胶仓内活塞的移动，从而将胶仓内的粘接剂沿出胶通道管挤出出胶口，此种充胶方式避免了活塞推杆外置影响整体尺寸，以及活塞与包体连接处产生弯折点等问题；
17、2、本专利技术中，外帽通过第三螺纹接头可拆卸的设置在所述外壳上，以及外壳设置出胶口和第二堵胶垫片组的部分，与外壳的另一部分通过第二螺纹接头可拆卸的连接，有助于对传感器的组装、维修等工作，提高了灵活性；
18、3、本专利技术中第二堵胶垫片组中的多个堵胶垫片，沿外壳径向上的尺寸，由靠近导向杆向远离导向杆方向依次增加，能够保证与钻孔孔壁的密切贴合。
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1.一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，包括外壳，所述外壳的一端设置有导向杆，另一端设置有胶仓；所述外壳内还设置有用于存储检测数据的数据存储模块；
2.如权利要求1所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述导向杆通过外帽设置在所述外壳端部，所述外帽通过第三螺纹接头可拆卸的设置在所述外壳上。
3.如权利要求2所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述外帽与所述外壳之间设置有第二密封接头。
4.如权利要求1所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述外壳的两端外侧分别设置有第一堵胶垫片组和第二堵胶垫片组。
5.如权利要求4所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述第二堵胶垫片组中的多个堵胶垫片，沿所述外壳径向上的尺寸，由靠近所述导向杆向远离所述导向杆方向依次增加。
6.如权利要求4所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述外壳上，设置所述出胶口和所述第二堵胶垫片组的部分，与所述外壳的另一部分通过第二螺纹接头可拆卸的连接。
7.如权利要求1所述的一种
8.如权利要求1所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述胶仓远离所述外壳的一端设置有导杆；所述导杆上设置有定位卡销；所述导杆连接有转换器，所述转换器上设置有与所述定位卡销卡接的定位卡槽。
9.如权利要求8所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述转换器远离所述导杆的一端连接有推送杆；所述转换器上设置有定位珠卡孔，所述推送杆上设置有与所述定位珠卡孔卡接的定位珠。
10.一种空心包体式无线地应力传感器使用方法，其特征在于，采用了如权利要求1-9任一项所述的空心包体式无线地应力传感器，包括：所述外壳放入检测孔内后，向所述胶仓内充入液体或气体，推动所述活塞移动，从而将所述胶仓内的胶结剂沿出胶通道管挤出出胶口，完成传感器的固定，固定后进行应力检测。
...【技术特征摘要】
1.一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，包括外壳，所述外壳的一端设置有导向杆，另一端设置有胶仓；所述外壳内还设置有用于存储检测数据的数据存储模块；
2.如权利要求1所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述导向杆通过外帽设置在所述外壳端部，所述外帽通过第三螺纹接头可拆卸的设置在所述外壳上。
3.如权利要求2所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述外帽与所述外壳之间设置有第二密封接头。
4.如权利要求1所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述外壳的两端外侧分别设置有第一堵胶垫片组和第二堵胶垫片组。
5.如权利要求4所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述第二堵胶垫片组中的多个堵胶垫片，沿所述外壳径向上的尺寸，由靠近所述导向杆向远离所述导向杆方向依次增加。
6.如权利要求4所述的一种空心包体式无线地应力传感器，其特征在于，所述外壳上，设置所述出胶口和所述第二堵胶垫片组的部分，与所述外壳的另一部分通...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵武胜，秦长坤，张修峰，陈卫忠，张斌，万晓，贾海宾，于万泉，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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