[实用新型]一种钻孔应变仪灵敏度测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械液压、电子测量系统，尤其涉及一种钻孔应变仪灵敏度测试系统，可对等效弹性模量较高的钻孔应变仪类的长圆筒钻孔观测仪器进行灵敏度、线性度等基本参数的测试。

背景技术

在地球物理及大地观测中，经常使用各种钻孔类仪器，对钻孔内的地应力、地应变进行观测。观测中，首先在地壳待测部位打孔，再将观测探头下放到待测孔段，使用水泥浇注或机械支撑的方式将观测探头与孔壁耦合，使探头与孔壁达到焊接耦合的边界条件。这样钻孔内岩石的变形便会传递到探头上，观测仪器根据探头的变形便可达到观测地应力应变的目的。为了适应观测环境及观测的要求，这一类仪器的等效模量较高(一般在10³Mpa量级或更高)，测量分辨率在10^-10应变量级，因此测试装置既要能够提供较大的标定力，又要满足高分辨率测量精度要求，这就为仪器的灵敏度、线性度整机测试带来困难。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决现有技术中的上述问题，提出了一种针对钻孔应变仪的室内整机灵敏度测试系统。

本实用新型的一种钻孔应变仪灵敏度测试系统，用于测试钻孔应变仪的灵敏度，包括：手动液压泵、激光位移传感器、支架、上压头和下压头，其中，

所述手动液压泵通过上压头和下压头将钻孔应变仪探头安装在支架的中央部，所述上压头和下压头在和钻孔应变仪探头接触处具有凹槽，用于固定钻孔应变仪探头，激光位移传感器位于所述凹槽附近以测量所述钻孔应变仪探头在接触处的位移变化。

优选地，所述手动液压泵包括柱塞、柱塞腔、胶管和泵体，所述柱塞可在柱塞腔中沿轴线上下滑动，泵体和柱塞腔通过胶管相连。

优选地，所述支架包括底座、立柱和顶板，所述底座和所述顶板通过所述立柱连接。

优选地，所述手动液压泵的柱塞腔固定在支架的顶板上，所述柱塞腔抵接上压头，所述下压头固定在底座上。

优选地，所述柱塞在泵体的控制下与上压头接触和分离，压力通过柱塞和上压头传递到钻孔应变仪探头上，使其在上下压头的凹槽处发生弹性变形。

优选地，所述激光位移传感器包括上下一对激光位移传感器，位于上下压头的凹槽附近，分别测量钻孔应变仪探头径向对称的两个位置的位移变化。

优选地，所述激光位移传感器和钻孔应变仪内部的差动式电容传感器的轴线位于同一竖直线上。

优选地，所述凹槽为V型凹槽或圆弧形凹槽。

本实用新型的有益效果是：通过手动液压泵使钻孔应变仪探头外筒在径向测量方向集中受力，并使用高精度的激光位移传感器测量探头外筒在受力位置的变形，记录下激光位移传感器和安装在探头内的差动式电容传感器的读数，即可计算出仪器的灵敏度和线性度等参数。本实用新型的钻孔应变仪灵敏度测试系统不仅能提供较大且稳定的标定力(5000N)，还具有较高的标定精度。

附图说明

图1为本实用新型的钻孔应变仪灵敏度测试系统的结构示意图。

图2为输入量和输出量的直线拟合示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型作进一步说明，其目的仅在于更好地理解本实用新型的研究内容而非限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的钻孔应变仪灵敏度测试系统，用于对钻孔应变仪6的灵敏度进行测试，包括：手动液压泵1、激光位移传感器2、支架3、上压头4和下压头5，其中，手动液压泵1通过上下压头4，5将钻孔应变仪探头61固定在支架3的中央部，上压头4和下压头5在和钻孔应变仪探头接触处具有凹槽，用于固定钻孔应变仪探头，激光位移传感器2位于凹槽附近以测量所述钻孔应变仪探头在接触处的位移变化。

本实用新型中，作为测试对象的钻孔应变仪6包括钻孔应变仪探头61和差动式电容传感器62，差动式电容传感器62安装在钻孔应变仪探头61内部，能测量探头61产生变形后的应变大小。

具体地，手动液压泵1包括柱塞11、柱塞腔12、胶管13和泵体14。柱塞11可在柱塞腔12中沿轴线上下滑动，泵体14和柱塞腔12通过胶管13相连。摇动泵体14上的手柄可将油液压入柱塞腔12，并通过柱塞11向下移动传递压力。打开泵体14上的泄油阀可释放压力，使柱塞11向上回退到柱塞腔12内。

支架3包括底座31、立柱32和顶板33。底座31和顶板33通过立柱32连接。