礦用135#0538#5101鉆孔應(yīng)力計(jì)組成結(jié)構(gòu)全解析

一、核心結(jié)構(gòu)組成

礦用鉆孔應(yīng)力計(jì)由傳感系統(tǒng)、力學(xué)傳導(dǎo)系統(tǒng)、安裝固定系統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)四大模塊構(gòu)成，各部件協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)應(yīng)力監(jiān)測(cè)功能。

1. 傳感系統(tǒng)

• 壓力枕（核心傳感器）
  • 油壓枕式：采用充油膨脹結(jié)構(gòu)（如SSS20W(C)型），巖體應(yīng)力變化通過(guò)包裹體傳遞至壓力枕，轉(zhuǎn)化為液體壓力。
  • 壓磁式：利用鎳鐵合金磁芯的磁導(dǎo)率變化感知應(yīng)力（如YG-73型），適用于高精度科研監(jiān)測(cè)。
  • 振弦式：通過(guò)鋼弦振動(dòng)頻率變化反映應(yīng)力（如鋼弦壓力盒），需配套頻率接收儀使用。
• 壓力轉(zhuǎn)換器
  將液體壓力或機(jī)械形變轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，支持模擬信號(hào)（4-20mA）或數(shù)字信號(hào)（RS485）輸出。

2. 力學(xué)傳導(dǎo)系統(tǒng)

• 導(dǎo)壓管
  連接壓力枕與轉(zhuǎn)換器，確保壓力信號(hào)無(wú)損傳輸，材質(zhì)需耐腐蝕、抗高壓。

• 楔體結(jié)構(gòu)

  • 內(nèi)外楔體：通過(guò)螺紋聯(lián)接套固定于導(dǎo)向槽內(nèi)，安裝時(shí)推壓外楔體使壓力枕緊貼孔壁（如HCZ-10型）。
  • 補(bǔ)償功能：外楔體直徑可變（6-13mm），補(bǔ)償鉆孔幾何誤差，確保耦合緊密。

3. 安裝固定系統(tǒng)

• 安裝插頭/桿

  • 功能：推送應(yīng)力計(jì)至預(yù)定深度，防止旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)。
  • 設(shè)計(jì)：分節(jié)式結(jié)構(gòu)（如鋼筋內(nèi)桿+安裝管），支持深孔安裝（*深15m）。

• 包裹體
  環(huán)繞壓力枕的彈性材料，保護(hù)傳感器并傳遞應(yīng)力，材質(zhì)需耐磨損、抗撕裂。

• 木質(zhì)墊塊
  置于孔底，輔助楔體撐緊，防止應(yīng)力計(jì)滑脫（如液壓式應(yīng)力計(jì)安裝步驟）。

4. 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

• 電纜/天線
  • 有線傳輸：標(biāo)配電纜長(zhǎng)度達(dá)1000m，支持RS485協(xié)議。
  • 無(wú)線傳輸：如SSS20W(C)型內(nèi)置430MHz無(wú)線模塊，通訊距離100m，功耗低至100mA以下。
• 數(shù)據(jù)采集儀
  • 手動(dòng)讀取：配套數(shù)顯儀表（如YHY30(A)型），直接顯示應(yīng)力值。
  • 自動(dòng)監(jiān)測(cè)：支持云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)分析（如中鐵隧道局案例）。

二、關(guān)鍵部件功能詳解

三、技術(shù)特性與優(yōu)勢(shì)

1. 高精度測(cè)量
   • 量程覆蓋0-60MPa，分辨率達(dá)0.1MPa，精度0.5%FS，滿足軟巖至硬巖監(jiān)測(cè)需求。
2. 環(huán)境適應(yīng)性
   • 不銹鋼材質(zhì)，IP67防護(hù)等級(jí)，適應(yīng)煤礦井下高溫（0-40℃）、高濕（≤95%RH）環(huán)境。
3. 定向測(cè)力功能
   • 通過(guò)楔體結(jié)構(gòu)或安裝桿調(diào)整測(cè)力方向，確保與巖層主應(yīng)力方向一致（如窺視儀校準(zhǔn)）。
4. 低功耗設(shè)計(jì)
   • 無(wú)線型號(hào)支持睡眠模式，未接收命令時(shí)功耗低于100mA，電池續(xù)航達(dá)30天。

四、結(jié)

礦用鉆孔應(yīng)力計(jì)通過(guò)壓力枕-導(dǎo)壓管-轉(zhuǎn)換器-楔體-安裝桿的精密結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了巖體應(yīng)力的*監(jiān)測(cè)。其模塊化設(shè)計(jì)支持有線/無(wú)線傳輸、定向測(cè)力及遠(yuǎn)程監(jiān)控，廣泛應(yīng)用于煤礦、隧道等地下工程，為圍巖穩(wěn)定性評(píng)估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。