CN110673205B - 带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置及其使用方法。包括撑壁组件和伸缩机构,该伸缩机构驱动两块所述的弧形板同时向内收合或同时向外扩张,所述的伸缩机构包括螺杆以及沿螺杆的中心轴线对称固定在螺杆两侧的菱形伸缩件,所述的弧形板上设置有应变片粘贴组件,所述螺杆的一端连接有微震传感器,所述螺杆的另一端通过连接套管与内导杆相连,所述的内导杆驱动螺杆旋转,所述的内导杆外套设有外导管,所述外导管的一端设有卡口结构。由上述技术方案可知,本发明可实现微震传感器的放置与回收,降低了经济成本;同时在微震传感器的放置过程中亦能同时将应变片粘贴至待监测孔的内壁上,进而监测待监测孔孔壁的应变。
Description
技术领域
本发明涉及工程地质微震检测领域,具体涉及一种带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置及其使用方法。
背景技术
工程建设中产生的扰动往往会使岩体发生变形破坏。这些岩体的破坏,特别是岩爆、矿震等动力灾害,会直接危及工程的安全建设,给生产造成损失,对人员安全造成威胁。因此对岩体稳定性及岩爆动力灾害进行有效监测和预测,是工程安全建设的重要内容之一。微震监测是工程建设中的岩体稳定性及岩爆动力灾害的监测与预测的一种重要手段。
在进行工程建设施工时,往往会引起地下应力场变化,导致岩石破裂产生微小震动,任何岩体在宏观破坏前一般都会产生许多细小微破裂。这些微破裂以弹性能释放形式产生弹性波,可被安装在有效范围内的传感器接收。利用多个传感器接收这种弹性波信息,通过反演方法可以得到岩体微破裂发生的时刻、位置和性质,即地球物理学中所谓的“时空强”三要素。根据微破裂的大小、集中程度、破裂密度,则有可能推断岩石宏观破裂的发展趋势,并对工程作业进行监测、评价和指导,这已经成为了微地震监测技术应用于工程领域的主流。
微震监测需要合理安装和布置传感器,以有效监测岩体破裂,但目前传感器的安装尚未有统一的方法。为了确保安置在监测孔中微震传感器与监测孔壁之间有效耦合,现有微震传感器安装方法主要是在工程现场采用向监测孔内浇筑水泥,使传感器和岩壁浇筑为一个整体。该方法存在以下弊端:1)传感器不可回收,导致经济成本高;2)浇筑后若发现传感器无信号或信号不好,无法进行检查;3)浇筑后水泥浆凝固需要较长周期,会导致施工期限延长;4)安装过程费时费力,需要一系列专业注浆设备和注浆人员,需要大量人工。
同时,现有微震传感器的安置方法主要考虑将微震传感器放置到预定测孔深度以接收弹性波和应力波信号,并未考虑监测孔壁应变。若能监测孔壁应变,根据所测应变及孔内取出岩芯所测得的弹性模量即可测得孔壁岩体所处的应力状态,实现对孔壁应力应变状态的监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,该装置能有效实现微震传感器的放置及回收,并且可同步实现监测孔内应变片的粘贴。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:包括整体为空心柱状结构的撑壁组件,该撑壁组件由两块对称设置且结构相同的弧形板对合而成,两块所述的弧形板之间设有伸缩机构,该伸缩机构驱动两块所述的弧形板同时向内收合或同时向外扩张以形成与待监测孔内壁相分离或相贴合的状态,所述的伸缩机构包括螺杆以及沿螺杆的中心轴线对称固定在螺杆两侧的菱形伸缩件,所述的弧形板上设置有应变片粘贴组件,所述的应变片粘贴组件包括粘附有应变片的导柱、位于导柱上方的胶水盒以及连接导柱与胶水盒的连接块,所述的弧形板上设有与应变片粘贴组件形状相吻合的导槽,且应变片粘贴组件可在导槽内滑动以形成凸出弧形板外表面的粘贴状态,所述螺杆的一端连接有微震传感器,所述螺杆的另一端通过连接套管与内导杆相连,所述的内导杆驱动连接套管旋转,所述的内导杆外套设有外导管,所述外导管的一端设有卡口结构,该端插入撑壁组件内部以限定菱形伸缩件的旋转,所述的撑壁组件、螺杆、内导杆及外导管的中心轴线相吻合,且弧形板、菱形伸缩件、螺杆、应变片粘贴组件、连接套管为一体式结构。
两块所述弧形板的内壁上均分别向内开设有方形的凹槽,所述凹槽的两侧槽壁上对称设有滑杆槽,所述的凹槽内还设有连接两侧槽壁的固定杆,所述的固定杆设置在靠近微震传感器的一侧,所述凹槽及滑杆槽的设置方向与螺杆的轴向相吻合,所述的固定杆与螺杆的轴向相垂直,所述凹槽的槽底设有安装应变片粘贴组件的导槽,所述导槽所处的位置应位于滑杆槽的长度范围内。
所述的导槽包括与导柱相配合的圆形槽、与胶水盒相配合的方形槽以及与连接块相配合的连接块槽,所述的圆形槽及方形槽分别垂直贯穿凹槽的槽底设置。
所述的导柱垂直于螺杆设置,所述导柱的外侧面为一弧面且贴附有应变片,该弧面的弧度与弧形板的弧度相吻合,所述导柱的内侧面为一斜面,菱形伸缩件中的滑杆在移动的过程中触碰该斜面并推动应变片粘贴组件沿导槽限定的方向向外侧移动以凸出弧形板的外板面。
所述的胶水盒为敞口状的盒体,胶水盒的外侧面为一弧面,且该弧面的弧度与弧形板的弧度相吻合,所述胶水盒的盒底在靠近盒体外侧面的一端设有使胶水流出的开口。
所述的连接套管包括与内导杆相连的第一套管以及与第一套管形成转动配合的第二套管,所述的第一套管包括第一管体及环形套,所述第一管体的直径小于环形套的外径,所述第一管体的外壁上沿周向设有凸起的方形卡块,所述第一管体的内壁上设有与螺杆相配合的螺纹段;所述的第二套管包括第二管体以及与环形套相配合的环状凸起部,所述第二管体的直径小于环状凸起部的直径,所述的环状凸起部位于环形套的内部,且两者形成转动配合,所述的螺杆贯穿第二套管的内部与第一管体内壁上的螺纹段连接,所述的螺杆与第二套管之间为滑动配合,所述第二管体的外壁上对称设有与菱形伸缩件相连的第一侧杆,所述的螺杆靠近微震传感器的一端设有与菱形伸缩件相连的第二侧杆。
所述的菱形伸缩件包括呈X形布置且中间位置相铰接的第一杆体与第二杆体,所述第一杆体的两端分别铰接有第三杆体、第四杆体,所述第二杆体的两端分别铰接有第五杆体及第六杆体,所述第三杆体及第五杆体的端部分别与第二套管上的第一侧杆铰接相连,所述第四杆体及第六杆体的端部分别与螺杆上设置的第二侧杆铰接相连,所述第一杆体与第三杆体、第二杆体与第五杆体的连接端分别通过滑杆铰接相连,所述的滑杆与弧形板上的固定杆直径相吻合,且滑杆的两端分别位于弧形板上的滑杆槽内并可沿滑杆槽限定的方向滑动,所述第二杆体与第六杆体、第一杆体与第四杆体的连接端分别与弧形板上的固定杆铰接相连,滑杆在滑杆槽内滑动时可触碰导柱的斜面,推动应变片粘贴组件沿导槽限定的方向向外侧移动以凸出弧形板的外板面。
所述的内导杆与连接套管相连的端部设有与方形卡块相配合锁定的导块槽,所述的内导杆为空心厚壁管体,所述的导块槽自内导杆的端面向内设置且在内导杆的内壁上形成双层向内的路径。
所述外导管的一端向内对称开设有两个方形卡槽,两个所述的方形卡槽之间形成的卡口用于容纳菱形伸缩件,用以限定菱形伸缩件的转动,所述外导管的直径小于撑壁组件收缩时的最小直径。
由上述技术方案可知,本发明可实现微震传感器的放置与回收,降低了经济成本;同时在微震传感器的放置过程中亦能同时将应变片粘贴至待监测孔的内壁上,进而监测待监测孔孔壁的应变。
本发明的另一目的在于提供一种带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置的使用方法,包括如下步骤:
步骤1:使应变片粘贴组件处在初始状态;
步骤2:向胶水盒内注入胶水,将应变片的正面通过双面胶与导柱的外侧面粘贴,应变片的背面朝向外侧;
步骤3:拧动连接套管,使撑壁组件处于收缩的初始状态;
步骤4:连接内导杆与连接套管;
步骤5:将外导管插入撑壁组件内;
步骤6:连接微震传感器与螺杆,并将微震传感器及应变片的导线从内导杆及外导管之间的空腔中捋出;
步骤7:将组装好的装置放入待监测孔,并到达预定深度;
步骤8:拧动内导杆,内导杆带动连接套管向下运动,菱形伸缩件使撑壁组件向两侧撑开,撑开过程中,菱形伸缩件上的滑杆触碰导柱,并推动导柱及胶水盒同时向外侧移动,当应变片抵住待监测孔的内壁时,胶水盒内的胶水从开口流出,实现应变片与待监测孔内壁的粘贴;
步骤9:继续拧动内导杆,使弧形板与待监测孔的内壁完全贴合;
步骤10:待胶水晾干后进行监测,收集数据;
步骤11:监测完成后,反向拧动内导杆,伸缩组件带动弧形板收缩后将装置整体取出,实现微震传感器的回收再利用。
由上述技术方案可知,该方法可以快速实现微震传感器的放置,同时能实现应变片与待监测孔内壁的粘贴。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图;
图2是本发明的分解结构示意图;
图3是本发明的内部结构示意图;
图4是本发明弧形板及应变片粘贴组件的立体结构示意图;
图5是本发明的应变片粘贴组件在初始状态时的结构示意图;
图6是本发明的应变片粘贴组件在粘贴状态时的结构示意图;
图7是本发明应变片粘贴组件的结构示意图;
图8是本发明弧形板的结构示意图;
图9是本发明弧形板的剖面图;
图10是本发明的弧形板与伸缩机构的结构示意图;
图11是本发明伸缩机构的结构示意图;
图12是本发明菱形伸缩件的结构示意图;
图13是本发明连接套管的结构示意图;
图14是本发明连接套管的分解结构示意图;
图15中本发明连接套管的内部结构示意图;
图16是本发明外导管的结构示意图;
图17是本发明内导杆的结构示意图;
图18是本发明螺杆的结构示意图。。
附图中的标记为:弧形板1、圆形槽111、方形槽112、连接块槽113、凹槽12、滑杆槽13、固定杆14、伸缩机构2、螺杆21、菱形伸缩件22、第一杆体221、第二杆体222、第三杆体223、第四杆体224、第五杆体225、第六杆体226、第二侧杆23、滑杆24、应变片粘贴组件3、导柱31、胶水盒32、开口321、连接块33、微震传感器4、内导杆5、导块槽51、外导管6、方形卡槽61、连接套管7、第一套管71、第一管体711、环形套712、方形卡块713、螺纹段714、第二套管72、第二管体721、环状凸起部722、第一侧杆723。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图1、图2、图3所示的一种带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,包括整体为空心柱状结构的撑壁组件,该撑壁组件由两块对称设置且结构相同的弧形板1对合而成,如图8、图9所示,两块弧形板1的内壁上均分别向内开设有方形的凹槽12,凹槽12的两侧槽壁上对称设有滑杆槽13,凹槽12内还设有连接两侧槽壁的固定杆14,固定杆14设置在靠近微震传感器4的一侧,凹槽12及滑杆槽13的设置方向与螺杆21的轴向相吻合,固定杆14与螺杆21的轴向相垂直,即两块弧形板1的内壁向内开凹槽12,凹槽12的槽体为长方形,滑杆槽13由凹槽12的侧壁向两侧开设而成,固定杆14的两端固定在凹槽12的侧壁上且位于滑杆槽13的下方。
进一步的,两块弧形板1之间设有伸缩机构2,该伸缩机构2驱动两块弧形板1同时向内收合或同时向外扩张以形成与待监测孔内壁相分离或相贴合的状态;伸缩机构2包括螺杆21以及沿螺杆21的中心轴线对称固定在螺杆21两侧的菱形伸缩件22。如图10、图11所示,菱形伸缩件22包括呈X形布置且中间位置相铰接的第一杆体221与第二杆体222,第一杆体221的两端分别铰接有第三杆体223、第四杆体224,第二杆体222的两端分别铰接有第五杆体225及第六杆体226,第三杆体223及第五杆体225的端部分别与第二套管72上的第一侧杆723铰接相连,第四杆体224及第六杆体226的端部分别与螺杆21上设置的第二侧杆23铰接相连,第一杆体221与第三杆体223、第二杆体222与第五杆体225的连接端分别通过滑杆24铰接相连,滑杆24与弧形板1上的固定杆14直径相吻合,且滑杆24的两端分别位于弧形板1上的滑杆槽内13并可沿滑杆槽13限定的方向滑动,第二杆体222与第六杆体226、第一杆体221与第四杆体224的连接端分别与弧形板1上的固定杆14铰接相连,滑杆24在滑杆槽13内滑动时可触碰导柱31的斜面,推动应变片粘贴组件3沿导槽限定的方向向外侧移动以凸出弧形板1的外板面。
具体的,如图12所示,即菱形伸缩组件的第一杆体221与第二杆体222形成铰接点A,第一杆体221与第三杆体223及第四杆体224分别形成铰接点B、C,第二杆体222与第五杆体225及第六杆体226分别形成铰接点D、E,第三杆体223与第五杆体225形成铰接点F,第四杆体224及第六杆体226形成铰接点G,其中F点与第二套管72上的第一侧杆723铰接,G点与螺杆21上的第二侧杆23铰接,B、D两点分别铰接在两根滑杆24上,两根滑杆24分别与两块弧形板1内的滑杆槽13相配合滑动,C、E两点分别铰接在两块弧形板1凹槽内的固定杆14上。
如图4、图7所示,弧形板1上设置有应变片粘贴组件3,应变片粘贴组件3包括粘附有应变片的导柱31、位于导柱31上方的胶水盒32以及连接导柱31与胶水盒32的连接块33,具体的,导柱31垂直于螺杆21设置,导柱31的外侧面为一弧面且贴附有应变片,该弧面的弧度与弧形板1的弧度相吻合,具体的,应变片的正面通过双面胶与导柱31的外侧面粘贴,应变片的背面朝向外侧;导柱31的内侧面为一斜面,菱形伸缩件22中的滑杆24在移动的过程中触碰该斜面并推动应变片粘贴组件3沿导槽限定的方向向外侧移动以凸出弧形板1的外板面。胶水盒32为敞口状的盒体,胶水盒32的外侧面为一弧面,且该弧面的弧度与弧形板1的弧度相吻合,胶水盒32的盒底在靠近盒体外侧面的一端设有使胶水流出的开口321。
进一步的,弧形板1上设有与应变片粘贴组件3形状相吻合的导槽,且应变片粘贴组件3可在导槽内滑动以形成凸出弧形板1外表面的粘贴状态,具体的,凹槽12的槽底设有安装应变片粘贴组件3的导槽,导槽包括与导柱31相配合的圆形槽111、与胶水盒32相配合的方形槽112以及与连接块33相配合的连接块槽113,圆形槽111及方形槽112分别垂直贯穿凹槽12的槽底设置,也就是圆形槽111与方形槽112为垂直于弧形板1板面开设的通槽,连接块槽113用于连通圆形槽111与方形槽112,连接块槽113的槽长方向应该与导柱31的轴线方向相吻合,且连接块槽113的槽长应大于连接块33的长度,这样连接块槽113相当于对应变片粘贴组件3的位移起到一个限位作用;需要注意的是,导槽所处的位置应位于滑杆槽13的长度范围内,这样滑杆24在滑杆槽13内滑动时,可以先接触导柱31,并推动导柱31向外侧移动,伸出弧形板1的外板面,进行应变片的粘贴。
进一步的,螺杆21的一端连接有微震传感器4,螺杆21的另一端通过连接套管7与内导杆5相连,内导杆5驱动连接套管7旋转,内导杆5外套设有外导管6,外导管6的一端设有卡口结构,该端插入撑壁组件内部以限定菱形伸缩件22的旋转,撑壁组件、螺杆21、内导杆5及外导管6的中心轴线相吻合,且弧形板1、菱形伸缩件22、螺杆21、应变片粘贴组件3、连接套管7为一体式结构。
具体的,如图13、图14、图15所示,连接套管7包括与内导杆5相连的第一套管71以及与第一套管71形成转动配合的第二套管72,第一套管71包括第一管体711及环形套712,第一管体711的直径小于环形套712的外径,第一管体711的外壁上沿周向设有凸起的方形卡块713,第一管体711的内壁上设有与螺杆21相配合的螺纹段714;第二套管72包括第二管体721以及与环形套712相配合的环状凸起部722,第二管体721的直径小于环状凸起部722的直径,环状凸起部722位于环形套712的内部,且两者形成转动配合,螺杆21贯穿第二套管72的内部与第一管体711内壁上的螺纹段714连接,螺杆21与第二套管72之间为滑动配合,第二管体721的外壁上对称设有与菱形伸缩件22相连的第一侧杆723,如图18所示,螺杆21靠近微震传感器4的一端设有与菱形伸缩件22相连的第二侧杆23。即第二套管72与螺杆21无连接关系,仅在螺杆21上自由滑动,拧动内导杆5时,内导杆5的转动可以实现第一套管71在螺杆21上的上下移动,并带动第二套管72在螺杆21上滑动,第二套管72在螺杆21上的上下滑动,带动菱形伸缩件22的伸缩,从而使两块圆弧板1收缩或扩张。
进一步的,如图17所示,内导杆5与连接套管7相连的端部设有与方形卡块713相配合锁定的导块槽51,内导杆5为空心厚壁管体,其内径应大于螺杆21的直径,导块槽51自内导杆5的端面向内设置且在内导杆5的内壁上形成双层向内的路径。
进一步的,如图16所示,外导管6的一端向内对称开设有两个方形卡槽61,两个方形卡槽61之间形成的卡口用于容纳菱形伸缩件22并用以限定菱形伸缩件22的转动,外导管6的直径小于撑壁组件收缩时的最小直径。
本发明的工作原理和工作过程如下:
放置微震传感器前的准备工作如下:1)使应变片粘贴组件处于初始状态,并向胶水盒内注入胶水,将应变片的正面通过双面胶粘贴在导柱的外侧,应变片的背面朝外;2)使两块弧形板处于初始的收缩状态; 3)连接内导杆与连接套管,并安装微震传感器;4)将外导管插入伸缩机构内部。
放置微震传感器时,先将整个装置放入待监测孔内的预定深度,然后拧动内导杆,使与螺杆形成螺纹连接的第一套管沿螺杆向下移动,同时与第一套管转动配合的第二套筒在螺杆上向下滑动,菱形伸缩件上的滑杆在滑杆槽内向下滑动的同时带动弧形板向外扩张,当滑杆下移至导柱的内侧斜面时,推动导柱带动胶水盒向外侧移动,并使导柱先于弧形板与待监测孔的内壁相抵靠,胶水盒向外移动的同时,胶水从胶水盒的开口流出,为应变片与监测孔内壁的粘贴提供胶水;应变片粘贴的同时,滑杆继续下移,直至与待监测孔的内壁完全贴合。胶水完全晾干后方可进行监测,并收集数据。监测完成后,反向拧动内导杆,使弧形板内收,实现装置的整体收回,微震传感器得以取出并可再次利用。
应变片粘贴组件的原理如下:
应变片粘贴组件存在初始状态及粘贴状态。如图5所示的初始状态,即连接块33位于连接块槽113的左端,胶水盒32及导柱31的右侧面即外侧面是位于方形槽112和圆形槽111内的,胶水盒32及导柱31的左侧面即内侧面均伸出弧形板1的内板面,其中:胶水盒32伸出弧形板1内板面的部分用于添加胶水,并且胶水盒32伸出的长度应该位于滑杆24在滑杆槽13中移动位置的避让处;导柱31伸出弧形板1内板面的位置应正好位于滑杆24在滑杆槽13中的滑动路径上,这样滑杆24在移动时可在弧形板1完全抵靠到待监测孔内壁之前先推动导柱31带动胶水盒32向右侧移动,形成凸出弧形板1外板面的粘贴状态;如图6所示的粘贴状态,当胶水盒32和导柱31凸出弧形板1的外板面时,导柱31粘贴有应变片的外侧面抵靠在待监测孔的内壁上,即应变片的背面与待监测孔的内壁贴合,胶水盒32内的胶水从开口流出,为应变片与待监测孔内壁的粘贴提供胶水,以使应变片牢固地粘贴到待监测孔的内壁上。
本发明的另一目的在于提供一种带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置的使用方法,包括如下步骤:
步骤1:使应变片粘贴组件处在初始状态;
步骤2:向胶水盒内注入胶水,将应变片的正面通过双面胶与导柱的外侧面粘贴,应变片的背面朝向外侧;
步骤3:拧动连接套管,使撑壁组件处于收缩的初始状态;
步骤4:连接内导杆与连接套管;
步骤5:将外导管插入撑壁组件内;
步骤6:连接微震传感器与螺杆,并将微震传感器及应变片的导线从内导杆及外导管之间的空腔中捋出;
步骤7:将组装好的装置放入待监测孔,并到达预定深度;
步骤8:拧动内导杆,内导杆带动连接套管向下运动,菱形伸缩件使撑壁组件向两侧撑开,撑开过程中,菱形伸缩件上的滑杆触碰导柱,并推动导柱及胶水盒同时向外侧移动,当应变片抵住待监测孔的内壁时,胶水盒内的胶水从开口流出,实现应变片与待监测孔内壁的粘贴;
步骤9:继续拧动内导杆,使弧形板与待监测孔的内壁完全贴合;
步骤10:待胶水晾干后进行监测,收集数据;
步骤11:监测完成后,反向拧动内导杆,伸缩组件带动弧形板收缩后将装置整体取出,实现微震传感器的回收再利用。
本发明有益效果在于:(1)本发明通过简易装置实现了微震传感器的有效放置及回收再利用,整个装置操作简单,省时省力;(2)微震传感器价格昂贵,对微震传感器的回收再利用降低了经济成本;(3)本发明的装置在检查维修时较传统结构来说更为方便,监测过程中若微震传感器或应变仪出现无信号或信号不好等情况时,可直接将装置回收,进行检查处理后再放入监测孔内;(4)本发明不仅实现了微震传感器的放置,而且同时能将应变片粘贴到监测孔的内壁上,进而能监测孔壁应变,得到孔壁附近岩体所处的应力应变状态。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:包括整体为空心柱状结构的撑壁组件,该撑壁组件由两块对称设置且结构相同的弧形板(1)对合而成,两块所述的弧形板(1)之间设有伸缩机构(2),该伸缩机构(2)驱动两块所述的弧形板(1)同时向内收合或同时向外扩张以形成与待监测孔内壁相分离或相贴合的状态,所述的伸缩机构(2)包括螺杆(21)以及沿螺杆(21)的中心轴线对称固定在螺杆(21)两侧的菱形伸缩件(22),所述的弧形板(1)上设置有应变片粘贴组件(3),所述的应变片粘贴组件(3)包括粘附有应变片的导柱(31)、位于导柱(31)上方的胶水盒(32)以及连接导柱(31)与胶水盒(32)的连接块(33),所述的弧形板(1)上设有与应变片粘贴组件(3)形状相吻合的导槽,且应变片粘贴组件(3)可在导槽内滑动以形成凸出弧形板(1)外表面的粘贴状态,所述螺杆(21)的一端连接有微震传感器(4),所述螺杆(21)的另一端通过连接套管(7)与内导杆(5)相连,所述的内导杆(5)驱动连接套管(7)旋转,所述的内导杆(5)外套设有外导管(6),所述外导管(6)的一端设有卡口结构,该端插入撑壁组件内部以限定菱形伸缩件(22)的旋转,所述的撑壁组件、螺杆(21)、内导杆(5)及外导管(6)的中心轴线相吻合,且弧形板(1)、菱形伸缩件(22)、螺杆(21)、应变片粘贴组件(3)、连接套管(7)为一体式结构。
2.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:两块所述弧形板(1)的内壁上均分别向内开设有方形的凹槽(12),所述凹槽(12)的两侧槽壁上对称设有滑杆槽(13),所述的凹槽(12)内还设有连接两侧槽壁的固定杆(14),所述的固定杆(14)设置在靠近微震传感器(4)的一侧,所述凹槽(12)及滑杆槽(13)的设置方向与螺杆(21)的轴向相吻合,所述的固定杆(14)与螺杆(21)的轴向相垂直,所述凹槽(12)的槽底设有安装应变片粘贴组件(3)的导槽,所述导槽所处的位置应位于滑杆槽(13)的长度范围内。
3.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:所述的导槽包括与导柱(31)相配合的圆形槽(111)、与胶水盒(32)相配合的方形槽(112)以及与连接块(33)相配合的连接块槽(113),所述的圆形槽(111)及方形槽(112)分别垂直贯穿凹槽(12)的槽底设置。
4.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:所述的导柱(31)垂直于螺杆(21)设置,所述导柱(31)的外侧面为一弧面且贴附有应变片,该弧面的弧度与弧形板(1)的弧度相吻合,所述导柱(31)的内侧面为一斜面,菱形伸缩件(22)中的滑杆(24)在移动的过程中触碰该斜面并推动应变片粘贴组件(3)沿导槽限定的方向向外侧移动以凸出弧形板(1)的外板面。
5.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:所述的胶水盒(32)为敞口状的盒体,胶水盒(32)的外侧面为一弧面,且该弧面的弧度与弧形板(1)的弧度相吻合,所述胶水盒(32)的盒底在靠近盒体外侧面的一端设有使胶水流出的开口(321)。
6.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:所述的连接套管(7)包括与内导杆(5)相连的第一套管(71)以及与第一套管(71)形成转动配合的第二套管(72),所述的第一套管(71)包括第一管体(711)及环形套(712),所述第一管体(711)的直径小于环形套(712)的外径,所述第一管体(711)的外壁上沿周向设有凸起的方形卡块(713),所述第一管体(711)的内壁上设有与螺杆(21)相配合的螺纹段(714);所述的第二套管(72)包括第二管体(721)以及与环形套(712)相配合的环状凸起部(722),所述第二管体(721)的直径小于环状凸起部(722)的直径,所述的环状凸起部(722)位于环形套(712)的内部,且两者形成转动配合,所述的螺杆(21)贯穿第二套管(72)的内部与第一管体(711)内壁上的螺纹段(714)连接,所述的螺杆(21)与第二套管(72)之间为滑动配合,所述第二管体(721)的外壁上对称设有与菱形伸缩件(22)相连的第一侧杆(723),所述的螺杆(21)靠近微震传感器(4)的一端设有与菱形伸缩件(22)相连的第二侧杆(23)。
7.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:所述的菱形伸缩件(22)包括呈X形布置且中间位置相铰接的第一杆体(221)与第二杆体(222),所述第一杆体(221)的两端分别铰接有第三杆体(223)、第四杆体(224),所述第二杆体(222)的两端分别铰接有第五杆体(225)及第六杆体(226),所述第三杆体(223)及第五杆体(225)的端部分别与第二套管(72)上的第一侧杆(723)铰接相连,所述第四杆体(224)及第六杆体(226)的端部分别与螺杆(21)上设置的第二侧杆(23)铰接相连,所述第一杆体(221)与第三杆体(223)、第二杆体(222)与第五杆体(225)的连接端分别通过滑杆(24)铰接相连,所述的滑杆(24)与弧形板(1)上的固定杆(14)直径相吻合,且滑杆(24)的两端分别位于弧形板(1)上的滑杆槽内(13)并可沿滑杆槽(13)限定的方向滑动,所述第二杆体(222)与第六杆体(226)、第一杆体(221)与第四杆体(224)的连接端分别与弧形板(1)上的固定杆(14)铰接相连,滑杆(24)在滑杆槽(13)内滑动时可触碰导柱(31)的斜面,推动应变片粘贴组件(3)沿导槽限定的方向向外侧移动以凸出弧形板(1)的外板面。
8.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:所述的内导杆(5)与连接套管(7)相连的端部设有与方形卡块(713)相配合锁定的导块槽(51),所述的内导杆(5)为空心厚壁管体,所述的导块槽(51)自内导杆(5)的端面向内设置且在内导杆(5)的内壁上形成双层向内的路径。
9.根据权利要求1所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置,其特征在于:所述外导管(6)的一端向内对称开设有两个方形卡槽(61),两个所述的方形卡槽(61)之间形成的卡口用于容纳菱形伸缩件(22)并用以限定菱形伸缩件(22)的转动,所述外导管(6)的直径小于撑壁组件收缩时的最小直径。
10.一种根据权利要求1~9任意一项所述的带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置的使用方法,包括以下步骤:
步骤1:使应变片粘贴组件处在初始状态;
步骤2:向胶水盒内注入胶水,将应变片的正面通过双面胶与导柱的外侧面粘贴,应变片的背面朝向外侧;
步骤3:拧动连接套管,使撑壁组件处于收缩的初始状态;
步骤4:连接内导杆与连接套管;
步骤5:将外导管插入撑壁组件内;
步骤6:连接微震传感器与螺杆,并将微震传感器及应变片的导线从内导杆及外导管之间的空腔中捋出;
步骤7:将组装好的装置放入待监测孔,并到达预定深度;
步骤8:拧动内导杆,内导杆带动连接套管向下运动,菱形伸缩件使撑壁组件向两侧撑开,撑开过程中,菱形伸缩件上的滑杆触碰导柱,并推动导柱及胶水盒同时向外侧移动,当应变片抵住待监测孔的内壁时,胶水盒内的胶水从开口流出,实现应变片与待监测孔内壁的粘贴;
步骤9:继续拧动内导杆,使弧形板与待监测孔的内壁完全贴合;
步骤10:待胶水晾干后进行监测,收集数据;
步骤11:监测完成后,反向拧动内导杆,伸缩组件带动弧形板收缩后将装置整体取出,实现微震传感器的回收再利用。
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