[发明专利]利用光纤光栅位移传感器测量基岩轴向变形的装置及方法

权利要求书

1.一种利用光纤光栅位移传感器测量基岩轴向变形的装置，其特征在于，

包括光纤光栅位移计、光缆和信号转换机构，所述光纤光栅位移计与所述信号转换机构之间通过光缆连接；

所述光纤光栅位移计顺次连接，用以检测基岩的轴向变形，并将所述变形信号传递给光缆；

信号转换机构通过光缆与所述光纤光栅位移计连接，用以接收光缆中的信号并转变为可读的信息；

所述光纤光栅位移计为带温度补偿的光纤光栅位移计，所述信号转换机构为调制解调仪；

两相邻所述光纤光栅位移计通过内法兰连接，所述内法兰为圆形法兰，所述内法兰的中心设有中心安装孔，第一连接杆的一端固定在两相邻内法兰一内法兰的中心安装孔内，所述第一连接杆的另一端固定在所述光纤光栅位移计的一端，所述光纤光栅位移计的弹簧管固定连接于不锈钢测杆，所述不锈钢测杆的另一端固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆的另一端固定连接于两相邻的内法兰的另一内法兰的中心孔内；

每一个所述内法兰上均设有两个供光缆通过的光缆通过孔，两个所述光缆通过孔分别为第一光缆通过孔和第二光缆通过孔；

所有所述内法兰的第一光缆通过孔的轴心重合，所有所述内法兰的第二光缆通过孔的轴心重合；

所述光缆沿所述装置的轴向依次穿过每一个所述第一光缆通过孔并反向折回，依次穿过每一个所述第二光缆通过孔，位于两个相邻第一光缆通过孔之间的光缆穿过所述光纤光栅位移传感器的位移感应器；

所述内法兰的形状为圆柱凸台，相邻所述内法兰的周侧套设有防护管，用 以将光纤光栅位移计隔离在内；

所述防护管的外侧套设有外法兰，所述装置还包括连接件，所述连接件依次穿过所述外法兰、所述防护管并且将所述外法兰和所述防护管固定在内法兰上。

2.根据权利要求1所述的利用光纤光栅位移传感器测量基岩轴向变形的装置，其特征在于，

还包括钢丝；

每一个所述外法兰上均设有第一钢丝通过孔和第二钢丝通过孔，所有所述第一钢丝通过孔的轴心重合，所有所述第二钢丝通过孔的轴心重合，所述钢丝为两段，一段所述钢丝依次穿过所述第一钢丝通过孔并在两端打结，另一段所述钢丝依次穿过所述第二钢丝通过孔并在两端打结。

3.根据权利要求2所述的利用光纤光栅位移传感器测量基岩轴向变形的装置，其特征在于，安装孔底端的内法兰上固定有圆环状的保护杆，位于安装孔底端的光缆折弯成与所述保护杆一致的圆环状并且通过扎带固定在所述保护杆上。

4.使用权利要求1-3中任一项所述利用光纤光栅位移传感器测量基岩轴向变形的装置测量基岩的轴向变形的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、沿基岩的轴向在基岩上开设安装孔；

S2、根据安装孔的深度将相应数量的位移计进行组装形成所述装置；

S3、将组装完毕所述装置装入安装孔；

S4、向安装孔内灌入浆液，浆液硬化后将所述位移感应机构与基岩结合成一体。

5.根据权利要求4所述的测量基岩轴向变形的方法，其特征在于，步骤S4中的浆液为水泥浆液。