[发明专利]基于完全温度补偿技术的原位数字化型三维孔壁应变计

摘要

本发明提供一种基于完全温度补偿技术的原位数字化型三维孔壁应变计，属于岩体应力测量及监测领域。该应变计包括注胶式空心包体应变计骨架、高精度自补偿应变传感器、双地线及完全温度补偿测量电路、本地数字化采集集成电路板。应变计采用注胶式设计实现安装。自补偿式高精度应变传感器和完全温度补偿电路消除了长期监测中的温度影响；双地线电路补偿了数字电路调平范围；数字化电路板的瞬时采集技术消除了电阻发热影响，实现了监测数据的长期有效性和关联性。该应变计有人工断电续采和自动连续采集两种采集模式，可一次安装实现钻孔孔壁三维应变的短期、长期监测。预留有多种无线连接模式和无线充电接口，可实现由测点到控制室的数据实时传输。

主权项

1.一种基于完全温度补偿技术的原位数字化型三维孔壁应变计，其特征在于：包括注胶式空心包体应变计骨架、高精度自补偿应变传感器、双地线及完全温度补偿测量电路和本地数字化采集集成电路板；高精度自补偿应变传感器、双地线及完全温度补偿测量电路和本地数字化采集集成电路板设置在注胶式空心包体应变计骨架内，该应变计运用双地线回路进行本地数字化集成电路板连接；所述注胶式空心包体应变计骨架为圆柱状，头部为导向头(1)，导向头(1)下方设置一圈出胶孔(3)，出胶孔(3)与内部出胶通道(4)相连，注胶式空心包体应变计骨架中部外包环氧树脂筒(5)，环氧树脂筒(5)外部贴有应变花(6)，注胶式空心包体应变计骨架尾部内设置单片机采集仪(7)，单片机采集仪(7)与蓄电池(8)连接，注胶式空心包体应变计骨架头部和中部连接处采用密封胶圈(2)密封；所述应变花(6)即为高精度自补偿应变传感器，高精度自补偿应变传感器环向间隔120°布置在1.5mm厚的环氧树脂筒(5)壁上；所述高精度自补偿应变传感器在长期测量状态下，传感器温度系数0℃‑20℃时为1.33×10‑6/℃,20℃‑40℃时为0.28×10‑6/℃,40℃‑60℃时为1.20×10‑6/℃,60℃‑80℃时为1.60×10‑6/℃,完全温度补偿测量电路消除误差率为2.43％；长期测量中测量系统0点漂移为10×10‑6/年；该应变计采集系统采用电桥瞬时采集技术，信号采集在电桥电路接通瞬间完成。