【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，属于应力计领域。
技术介绍
1、目前在煤矿的生产过程中，主要采用钻孔应力计进行煤矿岩体应力监测，钻孔应力计大都采用电式传感，电式传感的应力计存在容易受到电磁干扰，测量精度低，可靠性低，传感元件寿命短等缺点；
2、而且目前的钻孔应力计在钻孔中容易发生转动，难以确定所测应力方向，使得应力测量结果存在较大误差，同时目前的钻孔应力计均是单孔单点，很难准确反应该测点的应力状态；
3、为了解决上述问题本技术提供了一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，将多个应力计单元串联在一起，灵活布置测量点数，可以准确反应该测点应力状态，同时安装了光纤光栅倾角传感器，可以准确的判断所测应力的方向，而且采用光纤进行信号传输具有抗电磁干扰、本质安全、精度高、可靠性高等优点。
2、为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，包括多组可相互串联的应力计单元，在使用的时候可以根据现场状况来确定需要测量的点数，所述应力计单元包括压力枕，压力枕由两片薄枕壳对焊而成，枕壳材料具有良好的弹性和抗蠕变性能，且压力枕的内部注满液压油，所述压力枕的外侧安装有包裹体，包裹体能够将应力转化为对压力枕的压力，在使用的时候，包裹体能够将周围煤岩体的应力转换成垂直于压力枕平面方向的压力，所述压力枕的一端连接有后光纤接头，压力枕的另
3、多组应力计单元之间通过前光纤接头和后光纤接头依次相互串联，位于串联段前一个应力计单元上的后光纤接头与后一个应力计单元上的前光纤接头相互连接在一起，位于串联段起始位置的应力计单元上的前光纤接头与外界的光纤光栅分析仪相互连接，可以将测得的信号传输至外界的光纤光栅分析仪内。
4、优选地，相互连接的前光纤接头和后光纤接头的外侧设有用于保护连接处的保护机构，保护结构可以对连接处进行保护。
5、优选地，所述保护机构包括保护管，所述保护管套接在前光纤接头和后光纤接头连接处的外侧，保护管套接在连接处的外侧，对连接处进行保护。
6、优选地，所述保护管的两端分别安装有前接头和后接头，前接头和后接头可以分别与保护管两端的开口相互连接，且前接头和后接头分别固定连接在对应的应力计单元上，前接头位于左侧的应力计单元上，并且位于左侧的应力计单元的光栅压力传感器和前光纤接头之间，后接头位于右侧的应力计单元上，并且位于后光纤接头的右侧。
7、优选地，所述保护管横截面的形状为非圆形的封闭的几何图形，所述前接头和后接头的形状与保护管的形状相适配，保护管、前接头和后接头之间相互配合，可以使保护管的内部保持密封状态。
8、优选地，所述保护管横截面的形状为矩形，所述前接头和后接头的形状也为矩形。
9、优选地，所述压力枕与对应的后光纤接头之间安装有单向阀和三通阀，单向阀的设置，可以保证位于压力枕内部的液压油不会排出，而外界的液压油可以注入压力枕的内部，多组应力计单元上的三通阀通过油管相互连接，三通阀的两个接口的分别通过油管和与其相邻的两个应力计单元的上的三通阀相通，且位于串联段起始位置的应力计单元上的三通阀在通过油管与相邻的应力计单元上的三通阀相互连接的同时另一接口与外界的高压油泵相通，通过外界的高压油泵可以顺利的将液压油注入所有的应力计单元中的压力枕的内部，位于串联段末尾位置的应力计单元上的三通阀在通过油管与相邻的应力计单元上的三通阀相互连接的同时另一接口安装有密封螺钉，密封螺钉的设置，可以避免液压油排出。
10、优选地，串联段末尾位置的应力计单元上的后光纤接头上安装有光纤光栅倾角传感器，光栅倾角传感器与对应的后光纤接头之间也安装有保护管。
11、与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
12、1、通过前光纤接头和后光纤接头将多个应力计单元相互串联在一起，可以根据现场状况进行对应的布置，灵活的布置测量点数，从而可以准确的反应该测点的应力状态；
13、2、设置了光纤光栅倾角传感器，可以实时的判断应力计的角度，继而可以准确的判断所测的应力方向；
14、3、在前光纤接头和后光纤接头的连接处设置了保护管，既可以对接头处进行保护，还可以避免相互连接的两个应力计单元之间产生相互转动，从而导致应力计测力方向发送变化，导致测量数据出现偏差。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，包括多组可相互串联的应力计单元，所述应力计单元包括压力枕(1)，且压力枕(1)的内部注满液压油，所述压力枕(1)的外侧安装有包裹体(2)，包裹体(2)能够将应力转化为对压力枕(1)的压力，所述压力枕(1)的一端连接有后光纤接头(9)，压力枕(1)的另一端依次连接有光栅压力传感器(3)和前光纤接头(8)，所述前光纤接头(8)和后光纤接头(9)均与对应的光栅压力传感器(3)相互连接；
2.根据权利要求1所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，相互连接的前光纤接头(8)和后光纤接头(9)的外侧设有用于保护连接处的保护机构。
3.根据权利要求2所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，所述保护机构包括保护管(10)，所述保护管(10)套接在前光纤接头(8)和后光纤接头(9)连接处的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，所述保护管(10)的两端分别安装有前接头(6)和后接头(7)，且前接头(6)和后接头(7)分别固定连接在对应的
5.根据权利要求4所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，所述保护管(10)横截面的形状为非圆形的封闭的几何图形，所述前接头(6)和后接头(7)的形状与保护管(10)的形状相适配。
6.根据权利要求5所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，所述保护管(10)横截面的形状为矩形，所述前接头(6)和后接头(7)的形状也为矩形。
7.根据权利要求1所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，所述压力枕(1)与对应的后光纤接头(9)之间安装有单向阀(4)和三通阀(5)，多组应力计单元上的三通阀(5)通过油管(11)相互连接，且位于串联段起始位置的应力计单元上的三通阀(5)在通过油管(11)与相邻的应力计单元上的三通阀(5)相互连接的同时另一接口与外界的高压油泵相通，位于串联段末尾位置的应力计单元上的三通阀(5)在通过油管(11)与相邻的应力计单元上的三通阀(5)相互连接的同时另一接口安装有密封螺钉(13)。
8.根据权利要求1所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，串联段末尾位置的应力计单元上的后光纤接头(9)上安装有光纤光栅倾角传感器(12)。
...【技术特征摘要】
1.一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，包括多组可相互串联的应力计单元，所述应力计单元包括压力枕(1)，且压力枕(1)的内部注满液压油，所述压力枕(1)的外侧安装有包裹体(2)，包裹体(2)能够将应力转化为对压力枕(1)的压力，所述压力枕(1)的一端连接有后光纤接头(9)，压力枕(1)的另一端依次连接有光栅压力传感器(3)和前光纤接头(8)，所述前光纤接头(8)和后光纤接头(9)均与对应的光栅压力传感器(3)相互连接；
2.根据权利要求1所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，相互连接的前光纤接头(8)和后光纤接头(9)的外侧设有用于保护连接处的保护机构。
3.根据权利要求2所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，所述保护机构包括保护管(10)，所述保护管(10)套接在前光纤接头(8)和后光纤接头(9)连接处的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种可定向的串联式光纤光栅钻孔应力计，其特征在于，所述保护管(10)的两端分别安装有前接头(6)和后接头(7)，且前接头(6)和后接头(7)分别固定连接在对应的应力计单元上。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓平，董俊伟，洪浚杰，叶西达，胡天马，
申请(专利权)人：南京品傲光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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