[发明专利]一种锚杆轴向力实时监测装置及方法

权利要求书

1.一种锚杆轴向力实时监测装置，煤/岩体(1)的表面依次铺设有金属网(2)和钢带(3)，锚杆本体(4)的一端穿过金属网(2)和钢带(3)并伸至煤/岩体(1)中，托板(5)通过螺母(6)旋紧设置于锚杆本体(4)的另一端上，并将金属网(2)压紧于煤/岩体(1)的表面，其特征在于：所述监测装置包括监测垫圈7、电阻(8)、放大器(9)、单片机(10)和显示器(11)，监测垫圈(7)为应变片，监测垫圈(7)套设于锚杆本体(4)上，且监测垫圈(7)设置于托板(5)和螺母(6)之间，监测垫圈(7)与电阻(8)并联形成电桥电路，并通过放大器(9)与单片机(10)相连，单片机(10)还连接有显示器(11)。

2.根据权利要求1所述一种锚杆轴向力实时监测装置，其特征在于：还包括有报警器，报警器集成于显示器(11)上，且报警器也与单片机(10)相连。

3.根据权利要求2所述一种锚杆轴向力实时监测装置，其特征在于：电阻(8)的阻值与监测垫圈(7)的初始阻值相等。

4.利用权利要求3所述装置进行锚杆轴向力实时监测的方法，其特征在于，具体方法如下：当煤/岩体(1)未发生变形时，由于电桥电路中的电阻(8)的阻值R1与监测垫圈(7)的初始阻值相等，电桥电路处于平衡状态，无输出电压；当煤/岩体(1)变形时，监测垫圈(7)拉伸使得电阻变大，或监测垫圈(7)压缩使得电阻变小，这时电桥电路的平衡状态被打破，监测垫圈(7)的阻值和电阻(8)的阻值不一致，使得电桥电路中有电压通过，该电压传递至放大器(9)进行电压放大，再将放大的电压传递到单片机(10)中进行信号转换，把电压信号转变为压力信号，最后将压力信号传递到显示器(11)，进行信号显示，从而在显示器(11)上实时读取锚杆所受的轴向压力，在单片机(10)中预先设定压力临界值，当传递的压力信号超过临界值时通过报警器进行报警。