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[发明专利]一种煤矿动力灾害的光纤光栅监测系统及方法-CN201210283386.2无效
发明人：魏世明;柴敬 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2012-08-04 - 公布日： 2012-11-28 - 主分类号： E21F1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿动力灾害的光纤光栅监测系统及方法，将光纤光栅(1)布置于锚杆(2)杆体内部或表面，锚杆(2)通过打孔的方法植入煤矿巷道的两帮或其他有效位置，在锚杆(2)尾部引出可与外部相连的光纤连接头(11)，光纤连接头(11)连接光纤光栅网络解调仪(5)，光栅网络解调仪(5)连接测试电脑(6)，形成可用于动态应变监测的测试系统。本发明可使动力灾害的预测更为准确、具有更强的防外界干扰能力，且是一种本质安全型测试方法。
一种煤矿动力灾害光纤光栅监测系统方法

[发明专利]检测锚杆锚固力的光纤光栅检测系统装置及检测方法-CN201210314512.6无效
发明人：柴敬;李毅;王道成;张桂花 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2012-08-30 - 公布日： 2012-11-28 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明公开了检测锚杆锚固力的光纤光栅检测系统装置及检测方法。该装置由光纤光栅传感器阵列、光纤光栅锚杆测力计、光纤光栅解调仪、光缆和计算机组成。光纤光栅锚杆测力计主要由在环形弹性体壁上均匀布置多个光纤光栅组成。光纤光栅锚杆测力计安装在锚杆锚固端端部，同时在锚杆杆身布设光纤光栅传感器阵列，光纤光栅传感器阵列、光纤光栅锚杆测力计分别通过光缆与光纤光栅解调仪连接，光纤光栅解调仪与计算机连接。通过该装置可以对锚杆受力进行实时检测，并能够实现分布式测量。结构简单、安装方便、检测速度快，远距离监控，重复使用、易于保护和维护，广泛用于煤矿、冶金矿山、水利、铁路、公路、国防开挖的隧道及边坡。
检测锚固光纤光栅系统装置方法

[实用新型]一种岩块回转角测试传感器-CN201120049279.4无效
发明人：魏世明;柴敬;许力;马智勇;俞康建;赵亚克 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-02-28 - 公布日： 2011-12-07 - 主分类号： G01C1/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种岩块回转角测试传感器，包括合叶装置、弹性装置、光纤光栅；合叶装置可以绕轴自由旋转，将所述弹性装置的两端分别固定在合页装置的两页上，所述光纤光栅粘贴在所述弹性装置的表面。通过光纤光栅测试岩块之间的回转角度，提出光纤光栅岩块回转角的测试方法与技术，形成以此为基础的传感结构，为煤矿开采现场实践提供更多依据。
一种回转测试传感器

[发明专利]松散地层的光纤光栅多点传感装置及监测系统与监测方法-CN201110081455.7无效
发明人：柴敬;李毅;刘金瑄;张广文;杨建华;王振平 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2011-04-01 - 公布日： 2011-10-19 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了观测松散地层沉降的光纤光栅传感分层沉降仪装置及数据监测处理系统，以及光栅传感器与植入方法。包括光栅传感器及光栅传感器阵列，光栅传感器阵列通过光纤光栅解调器的宽带光源和耦合器施加光源给光纤光栅传感器，光栅传感器返回的光信号再通过耦合器输入给光纤光栅解调器，光纤光栅解调器将光信号转换成电信号，计算出每一个光栅传感器的中心波长值；监测处理系统分别由波长数据采集、数据分析、时显示波长、实时监测曲线、信息提示及预报预警系统等模块连接，数据分析另一路分别与存储器、数据处理器模块连接。该装置具有结构简单，不怕恶劣环境、耐磨蚀、抗电磁干扰、安全可靠、集传感与传输于一体，使用方便，广泛用地层沉降。
松散地层光纤光栅多点传感装置监测系统方法

[发明专利]一种岩块回转角测试传感器及方法-CN201110047058.8无效
发明人：魏世明;柴敬;许力 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-02-28 - 公布日： 2011-09-14 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩块回转角测试传感器，包括合叶装置、弹性装置、光纤光栅；合叶装置可以绕轴自由旋转，将所述弹性装置的两端分别固定在合页装置的两页上，所述光纤光栅粘贴在所述橡皮筋的表面。还公开了一种测量岩块之间的回转角度的方法，通过光纤光栅测试岩块之间的回转角度，提出光纤光栅岩块回转角的测试量方法与技术，形成以此为基础的传感结构，为煤矿开采现场实践提供更多依据。
一种回转测试传感器方法

[发明专利]一种岩石三维应力状态的光纤光栅测试装置及测试方法-CN201110052556.1无效
发明人：魏世明;柴敬;许力 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-03-05 - 公布日： 2011-09-07 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩石三维应力状态的测试装置和测试方法，其中测试装置包括由光纤光栅网络解调仪与计算机构成的数据处理模块、由三个光纤光栅传感器和用于安装光纤光栅传感器的基体，所述基体可随岩石的形变产生形变，所述三个光纤光栅传感器分别固定在基体表面的三维方向上；所述三个光纤光栅传感器的信号输出端均与光纤光栅网络解调仪的信号输入端连接。本发明可以测出微应变级的变形量，因此可以在岩体破坏前作出及时的响应，能够实现岩石内部三维应力的高精度测量，由此实现大型工程岩体长期、有效的监测，更有利于灾害的预防。
一种岩石三维应力状态光纤光栅测试装置方法

[发明专利]一种相似模拟实验用垂直应力光纤光栅压力传感器-CN201110047035.7无效
发明人：魏世明;柴敬;许力 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-02-28 - 公布日： 2011-09-07 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种相似模拟实验用垂直应力光纤光栅压力传感器，包括圆柱形金属盒、圆柱形橡胶块及光纤光栅；圆柱形橡胶块的侧面沿环向粘贴光纤光栅，用于测试橡胶的环向应变，圆柱形橡胶块下端面固定在所述圆柱形金属盒的底部，上端面与金属盒上端面相连；所述圆柱形金属盒包括上部和下部，上部和下部套接在一起，上部和下部之间可以上下相对运动，当垂直应力作用在金属盒上端面时，垂直应力全部作用在橡胶块上。本发明将为相似模拟实验提供新的测试手段，且光纤光栅具有极高的精度，可以提供精确数据。
一种相似模拟实验垂直应力光纤光栅压力传感器

[发明专利]一种光纤光栅拱桥形压力传感器-CN201110047051.6无效
发明人：魏世明;柴敬;许力 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-02-28 - 公布日： 2011-09-07 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤光栅拱桥形压力传感器，包括组合型金属盒、拱桥形弹力装置、金属丝及光纤光栅；金属丝两端与所述拱桥形弹力装置的中部连接，金属丝上粘贴光纤光栅；所述组合型金属盒包括上部和下部，上部和下部可上下相对运动，当组合型金属盒上部有压力时，该压力全部作用在拱桥形弹力装置上部，拱桥形弹力装置一端固定在金属盒底部，另外一端为可活动端。通过光纤光栅传感技术形成以光纤传感为基础的压力传感器，实现垂直应力的高精度测试。
一种光纤光栅拱桥压力传感器

[实用新型]一种岩石三维应力状态的光纤光栅测试装置-CN201120055765.7无效
发明人：魏世明;柴敬;许力;马智勇;俞康建;赵亚克 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-03-05 - 公布日： 2011-08-31 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种岩石三维应力状态的光纤光栅测试装置，其中测试装置包括由光纤光栅网络解调仪与计算机构成的数据处理模块、由三个光纤光栅传感器和用于安装光纤光栅传感器的基体，所述基体可随岩石的形变产生形变，所述三个光纤光栅传感器分别固定在基体表面的三维方向上；所述三个光纤光栅传感器的信号输出端均与光纤光栅网络解调仪的信号输入端连接。本实用新型可以测出微应变级的变形量，因此可以在岩体破坏前作出及时的响应，能够实现岩石内部三维应力的高精度测量，由此实现大型工程岩体长期、有效的监测，更有利于灾害的预防。
一种岩石三维应力状态光纤光栅测试装置

[实用新型]一种光纤光栅拱桥形压力传感器-CN201120049270.3无效
发明人：魏世明;柴敬;许力;马智勇;俞康建;赵亚克 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-02-28 - 公布日： 2011-08-24 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种光纤光栅拱桥形压力传感器，包括组合型金属盒、拱桥形弹力装置、金属丝及光纤光栅；金属丝两端与所述拱桥形弹力装置的中部连接，金属丝上粘贴光纤光栅；所述组合型金属盒包括上部和下部，上部和下部可上下相对运动，当组合型金属盒上部有压力时，该压力全部作用在拱桥形弹力装置上部，拱桥形弹力装置一端固定在金属盒底部，另外一端为可活动端。通过光纤光栅传感技术形成以光纤传感为基础的压力传感器，实现垂直应力的高精度测试。
一种光纤光栅拱桥压力传感器

[实用新型]一种相似模拟实验用垂直应力光纤光栅压力传感器-CN201120049277.5无效
发明人：魏世明;柴敬;许力;马智勇;赵亚克;俞康建 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2011-02-28 - 公布日： 2011-08-24 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种相似模拟实验用垂直应力光纤光栅压力传感器，包括圆柱形金属盒、圆柱形橡胶块及光纤光栅；圆柱形橡胶块的侧面沿环向粘贴光纤光栅，用于测试橡胶的环向应变，圆柱形橡胶块下端面固定在所述圆柱形金属盒的底部，上端面与金属盒上端面相连；所述圆柱形金属盒包括上部和下部，上部和下部套接在一起，上部和下部之间可以上下相对运动，当垂直应力作用在金属盒上端面时，垂直应力全部作用在橡胶块上。本实用新型将为相似模拟实验提供新的测试手段，且光纤光栅具有极高的精度，可以提供精确数据。
一种相似模拟实验垂直应力光纤光栅压力传感器

[发明专利]光纤光栅锚杆测力装置及监测锚杆应力变化的方法-CN200810151099.X无效
发明人：李毅;柴敬;邱标 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2008-09-25 - 公布日： 2009-02-04 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明公开了光纤光栅锚杆测力装置及应用方法。包括压力表与油管连接，水平管与液压油缸连接，锚杆插在液压油缸内孔，垂直管与光纤光栅传感器连接，光纤光栅传感器壳体内连接包层及纤芯，纤芯连接光栅，纤芯两端连接到光纤光栅传感网络分析仪及电脑。测力装置应用方法，光纤光栅解调器探测其波长改变量的大小，并将其转换成电信号，由光纤光栅传感网络分析仪计算出待测点应力应变大小及在整个待测点分布状态；光纤光栅波长解调分析软件读取测试数据；建立一元线性回归模型，得出锚杆在外力作用下应力应变数值，结构简单、成本低，抗干扰能力强；多参数传感测量。测试精度高，稳定性好，信号传输距离远，广泛用于矿山或隧道或边坡等领域。
光纤光栅测力装置监测应力变化方法

[实用新型]岩石离层多点位移测量指示仪-CN200420042253.7无效
发明人：李毅;柴敬;任世广 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2004-07-27 - 公布日： 2005-07-13 - 主分类号： G01B5/02 文献下载
摘要：本实用新型涉及岩石离层多点位移测量指示仪。包括岩石钻孔中固定连接锚头，锚头下端部连接钢丝绳和空心测量管，管内腔设固定杆，固定杆一端与最后一个锚头连接，另一端穿过空心测量管外径用螺母固定连接，空心测量管内腔安装可活动拉簧，钢丝绳另一端通过尾盖小孔与拉簧一端连接，拉簧另一端与测环连接，空心测量管中还连接有标尺和后盖，测环与拉环连接。用于测量隧道工程，矿井巷道及掘进工作面顶板岩石离层量，地表下沉量，边坡岩石位移量的测量预报，及时掌握岩层变化情况，确保施工安全。适用于单点监测或多点规模性监测。具有结构简单，造价成本低，使用方便，空心测量管可重复利用的特点，实现远距离精密测量。有较好的社会和经济效益。
岩石多点位移测量指示

[发明专利]蛇形光纤传感器埋入与测试方法及其蛇形光纤传感器-CN200410073021.2有效
发明人：柴敬 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2004-08-24 - 公布日： 2005-03-02 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：本发明涉及蛇形光纤传感器埋入与测试方法及其蛇形光纤传感器，方法包括制作光纤传感器，埋入光纤传感器。熔接机连接光纤传感器和过渡光纤，确定光纤传感器位置；损耗初值测试，开挖后，测试光纤测试系统损耗变化曲线；岩层变形和破坏情况观测；计算机程序处理OTDR测试数据整理。裸露光纤的外径上套有套管，两端有保护装置。光纤可形成多个微弯点，可用于强度低于玻璃石英的岩体变形、大变形岩体裂隙产生和发展、微观变形、宏观变形监测，可以捕捉到岩层初始变形，甚至是材料损伤，精确度达到±0.01mm。宏观变形达到35～50mm，远高于对混凝土变形测试，分布式光纤检测，光纤与测试仪器连接、使用方便，测试稳定，精确度高。
蛇形光纤传感器埋入测试方法及其

[实用新型]组合堆体相似材料模拟实验装置-CN94210621.0无效
发明人：柴敬;石平伍 -专利权人：西安矿业学院
申请日： 1994-04-30 - 公布日： 1995-04-19 - 主分类号： G09B9/00 文献下载
摘要：一种用于实验室试验的组合堆体相似材料模拟实验装置，其实验装置的加载梁上固定连接加载油缸，地基上构筑地沟，装置的立柱沿地沟移动，立柱下部连接水平或倾斜的组合底盘，组合底盘下面安装传感器条带，与立柱连接的还有模板a、b，加载梁与立柱连接，通过立柱的移动和模板的接长，可组合平面或立体模拟装置，该装置结构简单、组合灵活、节省费用，可完成地下工程实验，也可做边坡、水坝等工程的模拟研究，是进行岩土工程研究必不可少的实验装置。
组合相似材料模拟实验装置