[实用新型]一种分布式光纤传感器的围岩线性位移和温度测量装置

说明书

本实用新型公开了一种分布式光纤传感器的围岩线性位移和温度测量装置，包括光纤传感器，所述的光纤传感器包括进段光纤传感器、出段光纤传感器和弯折段光纤传感器，进段光纤传感器和出段光纤传感器均设置在保护套管内，相邻的保护套管之间通过伸缩式套管连接，弯折段光纤传感器设置在圆台管内，圆台管一端通过伸缩式套管与相邻的保护套管连接，圆台管另一端设置有密封塞，进段光纤传感器和出段光纤传感器均通过光纤卡环与伸缩式套管连接。本实用新型精度高、安装与操作简易方便、可以多次循环利用。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术中的岩体内部变形与温度监测领域，具体地还涉及一种分布式光纤传感器的围岩线性位移和温度测量装置，适用于岩土工程围岩变形和温度的监测。

背景技术

岩土工程的围岩变形是岩土工程检测中最为重要的物理参数之一，对于了解施工质量、施工方案的合理性以及指导现场施工作业具有非常重要的意义；而伴随着近些年煤矿、隧道、坝体施工等岩土工程的大力发展，迫切地需要一种能准确方便测量岩土工程围岩变形的装置，这对现今监测仪器都提出了不小的挑战。

目前，岩土工程中测量围岩内部位移常用方法包括：多点位移计测量法和全站型电子速测仪测量法。利用多点位移计测量围岩内部位移方法的优点是可以较为灵活测量围岩内多点的位移值；缺点是测点成活率较低，测点数量有限，施工较为复杂，受隧道开挖施工的影响较大。利用全站型电子速测仪测量围岩内部位移的优点是速度快、精度高、功能强和自动化程度高；缺点是只能测量开挖段到掌子面围岩的变形，而无法测量掌子面到受开挖影响掌子面前方未开挖段围岩的变形，并且测量数据不能做到实时测量，但是作为围岩位移测量来说，数据的实时性非常重要。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供了一种分布式光纤传感器的围岩线性位移和温度测量装置，可以获得围岩深部的相对位移及围岩内部沿某一测线的应变和轴向位移的分布情况。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型的技术方案为：

一种分布式光纤传感器的围岩线性位移和温度测量装置，包括光纤传感器，所述的光纤传感器包括进段光纤传感器、出段光纤传感器和弯折段光纤传感器，进段光纤传感器一端与出段光纤传感器一端通过弯折段光纤传感器一体化连接，进段光纤传感器和出段光纤传感器均设置在保护套管内，保护套管为多个，相邻的保护套管之间通过伸缩式套管连接，弯折段光纤传感器设置在圆台管内，圆台管一端通过伸缩式套管与相邻的保护套管连接，圆台管另一端设置有密封塞，进段光纤传感器和出段光纤传感器均通过光纤卡环与伸缩式套管连接。

如上所述的相邻的保护套管之间设置有间隙，圆台管与相邻的保护套管之间设置间隙，

光纤卡环包括固定端和卡环，固定端一端嵌设固定在伸缩式套管内壁，固定端另一端穿过间隙与卡环连接，卡环卡设在进段光纤传感器或出段光纤传感器上，

如上所述的伸缩式套管为风琴式伸缩管。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

1、精度高，由于数据采集处理系统及光脉冲发射系统可连续快速地发射光脉冲，因此可以多次量测和分析，大大地提高精度；

2、安装与操作简易方便；

3、可以多次循环利用，不受爆破破坏的影响，如用来监测煤矿巷道掘进面及掘进面深部围岩的变形和温度，以及隧道掌子面及掌子面深部围岩的变形和温度，随着掘进面和掌子面的爆破推进，爆炸后剩余的伸缩式套管、保护套管、光纤卡环仍可使用。

附图说明

图1为本实用新型装置的上部结构示意图；

图2为本实用新型装置的上部横截面结构示意图；

图3为本实用新型装置的下部结构示意图。