[发明专利]压力传感器及土体压力监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及土体压力测量领域，具体而言，涉及一种压力传感器及土体压力监测装置。

背景技术

工程施工中，例如隧道施工，需要在墙体中设置压力传感器以检测混凝土中的压力变化情况。由于现有的压力传感器只能测量一个方向的土体压力。当需要测量不同方向的土体压力时需在不同方向上填埋多个压力传感器，这既提高了检测成本，又可能因土体中传感器设置过多而造成土体松动的问题。

并且，现有装置通过圆柱或一层膜片传递土体压力，装置与土体接触面存在应力分布不均的情况，可能导致传感器监测误差。有的传感器只设置了应变监测光栅，没有设置温度补偿光栅，无法剔除温度影响，监测误差增加。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压力传感器及土体压力监测装置，以解决现有技术中的压力传感器功能单一、操作复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压力传感器，包括：壳体，壳体具有至少两个方向上的安装面；至少两个传压部，各传压部设置在壳体的不同安装面上，传压部具有受压膜片和待检测膜片，受压膜片受到来自被测土体的压力后通过介质将压力传递给待检测膜片，使待检测膜片受力形变；用于检测待检测膜片的所受应力的应力检测部，应力检测部为多个，各待检测膜片处均设置有应力检测部。

进一步地，壳体为六面体结构，壳体的每个安装面上都设置有传压部，每个传压部上均设置有应力检测部。

进一步地，传压部具有腔体，腔体中填充有液压油，受压膜片受压后推动液压油向待检测膜片施压。

进一步地，待检测膜片与受压膜片相对设置，且待检测膜片相对于受压膜片靠近安装面。

进一步地，传压部的至少一部分凸出设置在安装面的外侧，且受压膜片位于安装面的外侧。

进一步地，安装面具有避让孔，传压部嵌设在避让孔处，待检测膜片与安装面平齐。

进一步地，传压部具有液压油嘴，液压油嘴与腔体连通。

进一步地，传压部为圆柱形结构，圆柱形结构的侧面上具有液压油嘴，且受压膜片和待检测膜片位于圆柱形结构的相对设置的平面上。

进一步地，各传压部上的应力检测部之间串联或并联。

进一步地，压力传感器包括多个固定柱，多个固定柱两两一组分别安装在待检测膜片上，同一待检测膜片上的两个固定柱间隔设置，应力检测部为测力光栅，测力光栅的两端分别与同一组的两个固定柱连接。

进一步地，压力传感器还包括温度补偿部，温度补偿部设置在壳体内并与应力检测部连接。

进一步地，压力传感器还包括温度补偿部，温度补偿部为设置在壳体内的温度补偿光栅。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种土体压力监测装置，包括压力传感器，压力传感器为上述的压力传感器。

进一步地，土体压力监测装置还包括光纤光栅解调仪，光纤光栅解调仪与压力传感器连接，以接收并显示压力传感器的检测信号。

应用本发明的技术方案，使用该压力传感器检测土体压力时，将该压力传感器置于被测土体中，由于壳体上的至少两个不同方向的安装面上均设置有传压部，因而各受压膜片受到的土体压力的方向也会不同，受压膜片受到的土体压力通过流体介质传递给待检测膜片，应力检测部通过检测各待检测膜片的形变就能检测不同方向的土体压力。

也就是说，本发明中的压力传感器具有同步多面检测的功能，可以一次性的测量土体内多个方向上的压力情况具有操作简便、检测效率高、功能丰富的特点。由于无需填埋多个压力传感器，一方面降低了检测成本，一方面避免了土体中因填埋过多的压力传感器造成土体松动的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的压力传感器的立体结构示意图；

图2示出了图1中的压力传感器的局部剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；20、传压部；21、受压膜片；22、待检测膜片；23、液压油嘴；30、应力检测部；40、温度补偿部；50、固定柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。