專利名稱：一種光纖光柵測力錨桿裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖測力傳感器，尤其涉及一種光纖光柵測力錨桿裝置。
背景技術：
在工程施工和巷道支護中，錨桿裝置的長期監測一直是國內外巖土工程、礦道支護建設界關注的焦點。傳統的測力錨桿裝置是在錨桿裝置兩側開槽，粘貼電阻應變片，并通過觀察應變片的阻值變化，對錨桿裝置受力狀況進行分析，錨桿裝置需帶電工作，由于電傳感器自身存在的抗雷擊性能差，抗電磁干擾性能低，不能遠距離傳輸等因素，使得其存在可靠性差，測量精度不高，傳輸距離短的缺陷。發明內容
本發明要解決的技術問題在于增加測力錨桿裝置的可靠性、測量精度和傳輸距離。
要解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
—種光纖光柵測力錨桿裝置，包括光纖、桿梁、空心錨桿，所述光纖設置有至少一個光柵，所述光柵粘貼在桿梁上，所述桿梁穿設于空心錨桿，所述桿梁的一端設置有限位塊，所述限位塊卡在空心錨桿的一側，所述空心錨桿的另一側設置有緊固螺母和端螺母，所述緊固螺母和端螺母均與桿梁通過螺紋連接，所述空心錨桿通過焊接連接光纖座，所述光纖座通過螺紋連接光纖座蓋，所述光纖座蓋設置有光纖連接法蘭，所述光纖座蓋通過螺紋連接保護蓋，所述保護蓋上設置有光纖出口。
所述錨桿裝置內部的光纖與外接光纖通過光纖連接法蘭對接。
所述光纖上設置有4個光柵。
所述的錨桿裝置還包括用于限制錨桿裝置不向巖層內部移動的錨桿墊片和錨桿螺母，所述錨桿墊片套在空心錨桿上，所述錨桿螺母與空心錨桿通過螺紋連接。
所述限位塊的外徑大于空心錨桿的內徑。
本發明的一種光纖光柵測力錨桿裝置，改變了傳統的電傳感器測力方法，將光纖光柵本身具有的抗雷擊性能好、抗電磁干擾強、可實現遠距離測量的優點，應用于工程測力錨桿裝置中，增加了測力錨桿裝置的可靠性、測量精度和數據傳輸距離。
圖1所示為本發明一種光纖光柵測力錨桿裝置的整體剖面圖。
圖中標注如下:保護蓋1，光纖座蓋2，法蘭固定板3，光纖座4，桿梁5，限位塊51，錨桿裝置螺母6，錨桿裝置墊片7，空心錨桿8，緊固螺母9，端螺母10，應變光柵11，光纖12，光纖連接法蘭13，光纖出口 14。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述。
本實施例中，如圖1所示，錨桿裝置的主體部分包括光纖12、桿梁5、空心錨桿8，光纖12上設置有4個光柵11，每兩個光柵11的間距為500mm，每個光柵11粘貼在桿梁5上，桿梁5的一端為螺紋，另一端是限位塊51，限位塊51的外徑大于空心錨桿8的內徑，將粘貼有光柵11的桿梁5穿過空心錨桿8，使限位塊51卡在空心錨桿8的一端，在空心錨桿8的另一端設置一個緊固螺母9和一個端螺母10，緊固螺母9和端螺母10均與桿梁5通過螺紋連接，在緊固螺母9、端螺母10和限位塊51的共同作用下，將桿梁5和空心錨桿8鎖緊為一體，光纖12沿桿梁5的螺紋端向限位塊51方向伸展，并且從限位塊51與空心錨桿8的連接處延伸出來，當錨桿裝置受巖層的作用力時，桿梁5會產生形變，光柵11采集形變數據并通過光纖12傳輸。在其它實施例中，光纖12上還可以根據被測巖層的特點設置其他數量的光柵11 ;根據測力位置設置光柵11的位置和相鄰光柵11的間距。本發明是將光柵11、桿梁5和空心錨桿8緊固為一體，使光柵11能夠準確的采集到巖層對錨桿裝置的作用力。
空心錨桿8的整個外表面呈螺紋結構，在空心錨桿8與限位塊51的連接處，空心錨桿8通過焊接連接光纖座4，光纖座4通過螺紋連接光纖座蓋2，光纖座蓋2上設置有法蘭固定板3，法蘭固定板3上安裝光纖連接法蘭13，錨桿裝置內置的光纖12插在光纖連接法蘭13中，光纖座蓋2通過螺紋連接保護蓋1，保護蓋I上設置有光纖出口 14，外接光纖穿過光纖出口 14并通過光纖連接法蘭13與光纖12對接，將光柵11采集到的形變數據傳輸到光纖光柵信號分析儀，本發明中，錨桿裝置內置光纖和外接的光纖通過法蘭連接，避免了因外接光纖被拉扯而導致內部光纖的位置變化。
受巖層擠壓作用的影響，會產生錨桿裝置向巖層內部移動的趨勢力，導致光柵11的測試位置偏移，本實施例中，空心錨桿8通過螺紋連接錨桿螺母6，當空心錨桿8穿過錨桿墊片7插入巖層的預設測量位置時，旋擰錨桿螺母6，使錨桿墊片7貼緊巖層外壁，在錨桿螺母6、錨桿墊片7的共同作用下，克服了錨桿裝置向巖層內部移動的趨勢力，避免因光柵11的測試位置偏移所導致的數據偏差。
本發明的光纖光柵測力錨桿裝置，采用光柵采集錨桿裝置的形變數據，通過光纖將形變數據傳輸到遠端的光纖光柵信號分析儀，通過分析得到光纖光柵測力錨桿裝置的受力狀況，由于光纖本身所具有的抗雷擊性能好、抗電磁干擾強、可遠距離測量的優點，增加了本光纖光柵測力錨桿裝置的可靠性、測量精度和數據傳輸距離。
權利要求
1.一種光纖光柵測力錨桿裝置，包括光纖、桿梁、空心錨桿，其特征在于:所述光纖設置有至少一個光柵，所述光柵粘貼在桿梁上，所述桿梁穿設于空心錨桿，所述桿梁的一端設置有限位塊，所述限位塊卡在空心錨桿的一側，所述空心錨桿的另一側設置有緊固螺母和端螺母，所述緊固螺母和端螺母均與桿梁通過螺紋連接，所述空心錨桿通過焊接連接光纖座，所述光纖座通過螺紋連接光纖座蓋，所述光纖座蓋設置有光纖連接法蘭，所述光纖座蓋通過螺紋連接保護蓋，所述保護蓋上設置有光纖出口。
2.如權利要求1所述的一種光纖光柵測力錨桿裝置，其特征在于:所述錨桿裝置的內置光纖與外接光纖通過光纖連接法蘭對接。
3.如權利要求1所述的一種光纖光柵測力錨桿裝置，其特征在于:所述光纖上設置有4個光柵。
4.如權利要求1所述的一種光纖光柵測力錨桿裝置，其特征在于:還包括用于限制錨桿裝置不向巖層內部移動的錨桿墊片和錨桿螺母，所述錨桿墊片套在空心錨桿上，所述錨桿螺母與空心錨桿通過螺紋連接。
5.如權利要求1所述的一種光纖光柵測力錨桿裝置，其特征在于:所述限位塊的外徑大于空心錨桿的內徑。
全文摘要
本發明涉及一種光纖光柵測力錨桿裝置，包括光纖、桿梁、空心錨桿，光纖設置有至少一個光柵，光柵粘貼在桿梁上，桿梁穿設于空心錨桿，桿梁的一端設置有限位塊，限位塊卡在空心錨桿的一側，空心錨桿的另一側設置有緊固螺母和端螺母，緊固螺母和端螺母均與桿梁通過螺紋連接，空心錨桿通過焊接連接光纖座，光纖座通過螺紋連接光纖座蓋，光纖座蓋設置有光纖連接法蘭，光纖座蓋通過螺紋連接保護蓋，保護蓋上設置有光纖出口，本發明，用光纖光柵采集錨桿裝置的形變數據，由于光纖本身所具有的抗雷擊性能好、抗電磁干擾強、可遠距離測量的優點，增加了光纖光柵測力錨桿裝置的可靠性、測量精度和數據傳輸距離。
文檔編號G01L1/24GK103207037SQ20121001593
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月17日 優先權日2012年1月17日
發明者孟申慶, 張恒, 張 杰, 鄭煒, 何唯平 申請人:上海啟鵬工程材料科技有限公司, 深圳海川新材料科技有限公司, 深圳市海川實業股份有限公司, 深圳海川工程科技有限公司