[发明专利]基于光纤光栅传感器的应力监测装置

说明书

本发明涉及矿洞安全生产技术领域，尤其为基于光纤光栅传感器的应力监测装置，包括顶板支架和防护框，所述顶板支架下方设有防护框，所述防护框内部固定连接有应力监测装置，所述应力监测装置外侧与防护框固定连接，所述应力监测装置下端面固定连接有防护箱，所述防护箱内部设有测量机构；本发明中，通过设置的应力杆、滑动杆、伸缩弹簧和限位环，当顶板支架发生形变，其可以挤压应力杆进而可以使滑动杆与测量机构接触，从而可以提醒工作人员，设置的伸缩弹簧可以具有减震缓冲作用，避免直接作用于设备而发生损坏情况，而导向杆的设置可以对其滑动杆起到限位目的，避免其过度作用于传感器上，具有一定的保护作用。

技术领域

本发明涉及矿洞安全生产技术领域，具体为基于光纤光栅传感器的应力监测装置。

背景技术

煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代，煤的含碳量一般为46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽，根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类，而对煤矿进行开采时需要开挖矿洞。

由于矿洞处于地下，所以充满了不稳定性，存在坍塌的危险，其在矿洞内部都设有应力监测装置以监测其各个部位的具体情况，但是目前的监测装置存在以下问题，发生应力情况时，其容易使传感器受挤压而损坏，同时单个传感器监测存在监测不精准，容易出现发出错误信号的情况，因此，针对上述问题提出基于光纤光栅传感器的应力监测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供基于光纤光栅传感器的应力监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于光纤光栅传感器的应力监测装置，包括顶板支架和防护框，所述顶板支架下方设有防护框，所述防护框内部固定连接有应力监测装置，所述应力监测装置外侧与防护框固定连接，所述应力监测装置下端面固定连接有防护箱，所述防护箱内部设有测量机构，所述防护箱前侧通过铰链连接有转动门，所述防护箱左侧的防护框内部固定连接有报警灯，所述防护框下方两侧设有调节组件，所述防护框下方设有连接体。

作为本发明的进一步方案：所述应力监测装置包括滑动框和滑动轴，所述滑动框内部设有滑动轴，所述滑动轴上端面固定连接有应力杆，所述滑动轴下端面固定连接有滑动杆，所述滑动杆外侧设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧一端与滑动轴固定连接，所述伸缩弹簧另一端固定连接有限位环，所述滑动框下端面与防护箱固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述滑动杆外侧与限位环滑动连接，所述限位环外侧与滑动框固定连接；

所述滑动杆两侧均设有滑槽，且滑动杆通过滑槽滑动连接有导向杆，所述导向杆另一侧与滑动框固定连接；

所述应力杆外侧与滑动框滑动连接。

作为本发明的进一步方案：所述测量机构包括连接板和光纤光栅传感器，所述连接板外侧与防护箱固定连接，所述连接板前侧均设有光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器四周设有固定块，所述固定块外侧与连接板固定连接，所述固定块内部均固定连接有转轴，所述转轴外侧均转动连接有限位板。

作为本发明的进一步方案：所述光纤光栅传感器下端面固定连接有连接线，所述连接线另一端设置在连接头内部，所述连接头外侧滑动连接有限位架，所述限位架外侧与连接板固定连接，所述连接头下端面均固定连接有分离板，所述分离板外侧与连接板呈上下滑动连接。

作为本发明的进一步方案：所述限位架和分离板之间设有呈两侧分布的支撑弹簧，所述支撑弹簧一端与限位架固定连接，所述支撑弹簧另一端与分离板固定连接。