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新型自温补FBG锚杆测力计研制优化及应用

科技导报 2015年第13期33卷 71-75页

作者：隋青美叶青霖蒋善超王静曹玉强山东大学控制科学与工程学院济南250061 山东大学苏州研究院苏州215123

针对现有锚杆端部载荷监测仪器无法满足岩土工程长期监测及数据远距离传输的现状,基于光纤光栅轴向应变特性,提出一种结构简单、自带温补并适用于工程测量的新型FBG锚杆测力计。通过SolidWorks 2012有限元仿真软件,分析锚杆测力计在外... 详细信息

针对现有锚杆端部载荷监测仪器无法满足岩土工程长期监测及数据远距离传输的现状,基于光纤光栅轴向应变特性,提出一种结构简单、自带温补并适用于工程测量的新型FBG锚杆测力计。通过SolidWorks 2012有限元仿真软件,分析锚杆测力计在外界压力下的轴向应变分布,进一步优化设计传感器内部结构,提高传感器的应变传递系数。理论计算得该锚杆测力计压力敏感光栅中心波长的变化量△λ_B与外界压力F之间的对应关系为△λ_B=9.4735·Fo性能实验数据表明该传感器线性度大于0.99,压力测量分辨率为0.093 kN,压力敏感系数K为10.7 pm/kN。将该FBG锚杆测力计应用于某煤矿巷道,现场测试数据证实该传感器可以实时的监测围岩压力变化,满足井下复杂测量坏境的需求,实用性较强。

关键词：光纤光栅锚杆测力计温度补偿煤矿巷道实验

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新型光纤光栅锚杆测力计及应用

矿业研究与开发 2009年第1期29卷 45-47页

作者：李毅柴敬邱标西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室陕西西安710054

根据光纤光栅传感原理研制了一种新型的光纤光栅锚杆测力计,并在实验室对该测力计进行了加载和卸载试验,试验与理论分析结果表明,该测力计结构简单、安装方便、可重复使用、易于保护和维修,测试精度稳定,信号传输距离远,为锚杆支护质量... 详细信息

根据光纤光栅传感原理研制了一种新型的光纤光栅锚杆测力计,并在实验室对该测力计进行了加载和卸载试验,试验与理论分析结果表明,该测力计结构简单、安装方便、可重复使用、易于保护和维修,测试精度稳定,信号传输距离远,为锚杆支护质量的长期在线监测提供了一种有效的手段,应用前景广阔。

关键词：光纤光栅传感技术锚杆测力计在线监测井巷支护

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基于单片机的新型锚杆测力计设计与测试

煤炭技术 2021年第1期40卷 161-164页

作者：于涛李小鹏贾连鑫曾得国郑州煤炭工业集团新郑煤电有限责任公司河南新郑451100 陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司陕西榆林719000 神华能源股份有限公司神东煤炭分公司陕西神木719315

锚杆支护效果监测是防治巷道冒顶的重要步骤,锚杆受力状态是反映锚固效果好坏的重要指标。通过锚杆受力监测,可全面了解锚杆工作状况,保证巷道支护安全性与可靠性。现有具有冒顶危险报警功能的锚杆测力计较少。因此,基于单片机STC12,以... 详细信息

锚杆支护效果监测是防治巷道冒顶的重要步骤,锚杆受力状态是反映锚固效果好坏的重要指标。通过锚杆受力监测,可全面了解锚杆工作状况,保证巷道支护安全性与可靠性。现有具有冒顶危险报警功能的锚杆测力计较少。因此,基于单片机STC12,以电阻应变片及具有温度自补偿的全桥电路作为测量电路,设计了新型锚杆测力计,确定安全载荷区间,设置相应锚固系统阈值,对锚杆锚固力实时监测并报警,避免了顶板冒顶隐患,保证巷道安全。

关键词：锚杆测力计单片机STC12 预紧力安全载荷值电阻应变片

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光纤光栅传感技术在锚杆测力计上的应用

煤矿安全 2009年第2期40卷 50-52页

作者：李毅柴敬邱标西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室陕西西安710054

根据光纤光栅传感原理研制了一种新型的光纤光栅锚杆测力计,并在实验室对该测力计进行了加载和卸载试验,试验与理论及应用分析结果表明,该测力计结构简单、安装方便、可重复使用、易于保护和维修,可用于对锚杆应力进行分析和长期监测,... 详细信息

根据光纤光栅传感原理研制了一种新型的光纤光栅锚杆测力计,并在实验室对该测力计进行了加载和卸载试验,试验与理论及应用分析结果表明,该测力计结构简单、安装方便、可重复使用、易于保护和维修,可用于对锚杆应力进行分析和长期监测,且具有很高的测试精度,长期稳定性好,信号传输距离远,给锚杆支护质量的长期在线监测提供了一种可靠有效的手段,具有极大的推广应用前景。

关键词：光纤光栅传感技术锚杆测力计在线监测

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带有温度补偿的光纤光栅锚杆测力计设计

煤炭科学技术 2009年第2期37卷 90-93页

作者：李毅柴敬邱标西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室陕西西安710054

分析了光纤光栅的温度应变交叉敏感的机理,设计并制作了一种基于油缸传递式的光纤Bragg光栅锚杆测力计,使用参考光栅进行温度补偿,解决了交叉敏感问题带来的影响。试验结果表明,10℃时温度补偿光栅中心波长λT=1527.954 nm,压力传感光... 详细信息

分析了光纤光栅的温度应变交叉敏感的机理,设计并制作了一种基于油缸传递式的光纤Bragg光栅锚杆测力计,使用参考光栅进行温度补偿,解决了交叉敏感问题带来的影响。试验结果表明,10℃时温度补偿光栅中心波长λT=1527.954 nm,压力传感光栅中心波长λS=1529.526nm,传感光栅和温度补偿光栅的温度敏感系数之比K=2.4951,该测力计工作压力3~15 MPa,通过参考光栅消除温度影响,能够实现精确测量,并且具有很好的线性度。

关键词：温度补偿光纤光栅锚杆测力计