[实用新型]一种锚索应力传感器

说明书

一种锚索应力传感器，包括应变体、外壳和感应单元，所述应变体包括圆柱型，所述应变体的中间设置有贯穿的锚索孔，所述锚索穿过锚索孔设置，所述应变体表面设置有数道从上到下的光栅槽，所述光栅槽将应变体表面均匀分为数块感应区域，所述感应部包括光纤应力感应光栅和电子应力感应片，每道所述光栅槽中都设置有一根光纤应力感应光栅，所述光纤应力感应光栅与矿外的仪器连接，使矿外人员能实时监测矿内所有锚索所受应力的情况，每片所述感应区域设置有一片电子应力感应片，所述电子应力感应片与矿内的监视仪器连接，所述电子应力感应片和光纤应力感应光栅能够检测到应变体形变，能够触发矿内和矿外的监视仪器发出警报，通知人员及时采取行动。

技术领域

本实用新型涉及压力检测设备技术领域，具体涉及一种锚索应力传感器。

背景技术

锚索是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。锚索作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚索分为自由段和锚固段，自由段是指将锚索头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚索施加预应力。

出于安全考虑需要实时对锚索上被施加应力进行监控，目前市面上的锚索应力传感器多为光纤光栅传感器，只能将数据传输到煤矿外进行监控，对煤矿内部的情况的掌控有一定延迟，如果发生锚索卸力的事故无法第一时间发现并通知矿井内的人员。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种锚索应力传感器，该锚索应力传感器内同时设置了光纤应力感应光栅和电子应力感应片，光纤应力感应光栅与矿外的仪器连接，使矿外人员能实时监测矿内所有锚索所受应力的情况，而电子应力感应片与矿内的监视仪器连接，当锚索发生卸力时，能够触发矿内的监视仪器发出警报，通知矿内人员及时采取行动。

本实用新型的技术方案如下：

一种锚索应力传感器，包括应变体、外壳和感应单元，所述应变体形状包括圆柱型，所述应变体的中间设置有贯穿的锚索孔，所述锚索穿过锚索孔设置，所述应变体表面设置有数道从上到下的光栅槽，所述光栅槽将应变体表面均匀分为数块感应区域，所述感应部包括光纤应力感应光栅和电子应力感应片，每道所述光栅槽中都设置有一根光纤应力感应光栅，所述光纤应力感应光栅与矿外的仪器连接，使矿外人员能实时监测矿内所有锚索所受应力的情况，每片所述感应区域设置有一片电子应力感应片，所述电子应力感应片与矿内的监视仪器连接，当锚索发生卸力，引起设置在锚索上的所述应变体发生形变时，所述电子应力感应片和光纤应力感应光栅能够检测到这种形变，能够触发矿内和矿外的监视仪器发出警报，通知矿内和矿外的人员及时采取行动。所述外壳围绕应变体设置。所述锚索分为自由段和锚固段，所述自由段是指将锚索头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚索施加预应力，所述锚固段是指用水泥浆固定在土中的部分，所述锚索应力传感器设置在锚索的自由段上与锚固段相邻。

进一步的，当所述应变体所受应力发生变化时，应变体本身会产生轻微的形变，而贴在应变体表面的所述电子应力感应片因为这种形变，其电阻也会发生相应的变化，将电子应力感应片的电阻的变化量通过单片机计算转化为物理量，通过矿内的监视屏幕实时显示。

如上所述的一种锚索应力传感器，所述外壳包括中空的圆柱状，所述外壳中间设置有贯穿的芯孔，所述芯孔能够容纳应变体插入，所述外壳的外壁上设置有数个贯穿的接线孔。所述接线孔上设置有螺纹，外部线路通过螺纹连接到接线孔上，既方便线路连接安装，也能防止环境中的尘土水分进入所述锚索应力传感器中，影响其精度。

进一步的，所述光纤应力感应光栅和电子应力感应片与外界的连线穿过各自的接线孔设置。所述接线孔容纳外部线路连接到光纤应力感应光栅和/或电子应力感应片上。

进一步的，所述应变体从上到下包括封盖、上封闭槽、感应单元和下封闭槽，所述光栅槽设置在感应单元表面，将感应区分割为数块感应区域。所述电子应力感应片设置在光栅槽中，所述电子应力感应片设置在感应区域上，所述光纤应力感应光栅与电子应力感应片的数量相同，测量的精度也保持一致，防止数据不同步隐藏隐患。