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导语：应力传感器基于光纤光栅传感技术，利用光纤传感技术本征绝缘、寿命长、易阵列复用的优势，实现单筒多测点同步测量。本期转化果平台推荐的《基于光纤光栅的高精度三维扰动应力传感器》是为满足岩土工程、采矿工程所需而专门研制的特种应力应变阵列测量传感器，其采用独特的结构设计、独到的封装保护方式、精准的波长解调技术，突破了现有测试技术瓶颈，可以满足地应力扰动的三维长期测量。 基于光纤光栅的高精度三维扰动应力传感器（空心包体应力计，下简称应力计）是为满足岩土工程、采矿工程所需而专门研制的特种应力应变阵列测量传感器，其采用独特的结构设计、独到的封装保护方式、精准的波长解调技术，可以满足地应力扰动的三维长期测量。 应力传感器基于光纤光栅传感技术，利用光纤传感技术本征绝缘、寿命长、易阵列复用的优势，实现单筒多测点同步测量。在本传感器上可以有多个测环，每个测环上3个应变花测点，每个测点有呈45°方向的三个应变传感器，用来实时测量弹性筒上不同位置的多点、多向应变大小。同时，传感器包含1个温度传感器，用来测试环境温度并对应变传感器进行实时温度补偿。根据用途不同，单应变桶上可以有最多6个测环、54个应变传感器。 该成果发挥光纤传感的诸多优势，具有耐腐蚀、抗电磁干扰、抗地下水、易施工等优点，突破现有测试技术瓶颈，实现各地下工程的长期可靠测量。 相对于传统的单方向位移监测，该方法可以精准获取岩体内的三维应变信息，从而更加精确的获得位移、变形信息，结合高速采样技术，可以对岩爆进行监测。 传感器实物图如下所示： 图1 传感器实物图 表1 关键技术指标 传感器采用铠装方式进行加强保护，确保光缆可以耐受现场施工的苛刻考验。定制长度的专用铠装线缆直接插拔，现场不需熔接就可以接驳使用，减轻施工现场的工作量和难度。采用注浆、接续一体模式，便于施工现场调整接续长度或者更换传感器等，具有施工便利、接续时间短、注浆阻力小等优势。传感器接续效果如下图所示： 图2 传感器接续示意图 黑色为传感器，蓝色为接续和注浆一体装置，施工简单 传感器具备应变精确测量的能力，应变测量精度1微应变，测量范围3000微应变，且具备实时温度补偿的能力。传感器经过特殊的材料选择和工艺方法以及稳定性处理手段，其长期稳定性远高于常规应变传感器。 科研团队具备全链条设计能力，掌握关键技术和校准标定手段，确保科研成果中的每个应变传感器都精准的参数，以确保客户得到可靠的、经得起检验的真实原位数据。如下图所示传感器对应变和温度的响应曲线，该图表和原始数据作为基础资料同步交付给用户，便于后期精确计算： 图3 传感器压力和温度标定曲线 光纤围岩应力解调系统机柜式 光纤围岩应力解调系统便携式 |
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