[实用新型]一种钻孔全方向应力测量装置

权利要求书

1.一种钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述钻孔全方向应力测量装置包括壳体，以及设置在壳体的内腔中的角度测量装置和至少两个传感元件；

所述角度测量装置所在的平面、每个传感元件所在的平面均与壳体的中心轴线垂直；

每个所述传感元件包括振弦，相邻两个传感元件的振弦之间形成夹角；

所述角度测量装置固定在任意一个振弦的一侧。

2.根据权利要求1所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：在所述壳体的轴线方向上相邻两个振弦之间设有间距。

3.根据权利要求1或2所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述角度测量装置采用角度测量环，其包括角度测量环壁、电阻丝、导电测珠和测量电极；

所述角度测量环壁为中空圆环结构；

所述导电测珠放置在所述角度测量环壁的空腔中，并能够在空腔内沿角度测量环壁的圆周方向自由滚动；

所述电阻丝设置在所述角度测量环壁的空腔中，并固定在所述角度测量环壁的内侧；

所述电阻丝包括内环电阻丝和外环电阻丝；

所述内环电阻丝和外环电阻丝均为不闭合的圆环形，一端为起始端，另一端为末尾端；

所述内环电阻丝和外环电阻丝同轴平行设置，所述内环电阻丝的轴线、外环电阻丝的轴线与所述角度测量环壁的中心轴线位于同一条直线上。

4.根据权利要求3所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述角度测量环壁的横截面的形状为圆环形；

所述导电测珠为圆球形；

所述导电测珠与内环电阻丝和外环电阻丝同时接触。

5.根据权利要求4所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述内环电阻丝和外环电阻丝的起始端、末尾端设置为：当导电测珠与内环电阻丝的起始端、外环电阻丝的起始端同时接触时，其与内环电阻丝的末尾端和外环电阻丝的末尾端均不接触。

6.根据权利要求5所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述外环电阻丝的起始端与末尾端之间的间隙、所述内环电阻丝的起始端与末尾端之间的间隙均为0.5-1毫米。

7.根据权利要求6所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述测量电极包括外环测量电极和内环测量电极；

所述外环电阻丝的起始端与外环测量电极的一端连接，所述内环电阻丝的起始端与内环测量电极的一端连接；

所述外环测量电极的另一端和内环测量电极的另一端分别伸出到所述角度测量环壁的外部。

8.根据权利要求7所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：每个所述传感元件均采用振弦式应力传感器，其包括所述振弦、激振电磁线圈、感应电磁线圈。

9.根据权利要求8所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述装置进一步包括信号线和测量电路，所述测量电路位于所述壳体的外部；

所述信号线采用多芯电线；

所述测量电路包括振弦应力测量电路和电压测量电路；

所述振弦应力测量电路通过信号线与各个振弦式应力传感器分别连接；

所述电压测量电路包括恒流源电路和A/D转换电路；

所述恒流源电路通过信号线与角度测量环的两个测量电极连接；

所述A/D转换电路通过信号线与角度测量环的两个测量电极连接。

10.根据权利要求9所述的钻孔全方向应力测量装置，其特征在于：所述壳体采用密封的柱状壳体；

所述电阻丝采用精密电阻丝。