專利名稱：井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光纖傳感裝置，具體的說(shuō)是一種監(jiān)測(cè)井筒凍結(jié)壁變形的分布式光纖傳感裝置。
背景技術(shù)：
凍結(jié)法鑿井是采用人工制冷技術(shù)暫時(shí)加固不穩(wěn)定地層和隔絕地下水的施工方法，凍結(jié)法廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦井的施工中，是解決淤泥、流沙等不穩(wěn)定含水土層和巖石含水的可靠施工方法，其實(shí)質(zhì)是利用人工制冷臨時(shí)固結(jié)地層的方法，在該方法實(shí)施中，需要監(jiān)測(cè)井筒的凍結(jié)壁的變形情況，防止凍結(jié)壁塌陷造成安全事故?，F(xiàn)有的變形監(jiān)測(cè)采用的是設(shè)置鋼球垂線的辦法，其實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性差，需人工查看，勞動(dòng)強(qiáng)度高。隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的變形監(jiān)測(cè)成為了現(xiàn)實(shí)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)采用光纖傳感裝置，具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括埋入凍結(jié)壁監(jiān)測(cè)孔23內(nèi)用于監(jiān)測(cè)的光纖傳感裝置和位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置，所述的光纖傳感裝置內(nèi)包含的信號(hào)光纖6通過(guò)光纜I與監(jiān)測(cè)裝置5連接；所述的光纖傳感裝置包括保護(hù)管20和位于保護(hù)管20內(nèi)的圓管10，沿著圓管10的縱向、在圓管10上分布有縫隙4，縫隙4的相對(duì)兩面上分別布設(shè)有A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2相互交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，A側(cè)變形齒4_1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在信號(hào)光纖6的兩側(cè),信號(hào)光纖6通過(guò)位于圓管10空腔內(nèi)的光纜I接位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置5。所述的監(jiān)測(cè)裝置是光時(shí)域反射計(jì)或光源-光功率計(jì)。所述的保護(hù)管20是PVC管。所述的監(jiān)測(cè)裝置5又接有處理裝置7，后者對(duì)監(jiān)測(cè)裝置5采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并顯示或打印出來(lái)。在保護(hù)管20與監(jiān)測(cè)孔23內(nèi)壁間填充有沙土、水、泥漿或水泥砂漿。使保護(hù)管20與監(jiān)測(cè)孔23內(nèi)壁間沒有空隙。其優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明裝置可以實(shí)時(shí)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)凍結(jié)壁的變形，具有精度高、準(zhǔn)確性好。相對(duì)傳統(tǒng)傳感裝置，具有重量輕、分布式監(jiān)測(cè)、壽命長(zhǎng)、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，可以遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

[0013]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A-A’的剖面圖。圖3為凍結(jié)井與監(jiān)測(cè)裝置關(guān)系示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I一光纜；4一縫隙；4-l—A側(cè)變形齒；4-2—B側(cè)變形齒；5—監(jiān)測(cè)裝置；6—信號(hào)光纖；7—處理裝置；20—保護(hù)管；21—井壁；22—凍結(jié)壁；23—監(jiān)測(cè)孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖1所示的一種井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，包括埋入凍結(jié)壁監(jiān)測(cè)孔23內(nèi)用于監(jiān)測(cè)的光纖傳感裝置和位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置，所述的光纖傳感裝置內(nèi)包含的信號(hào)光纖6通過(guò)光纜I與監(jiān)測(cè)裝置5連接；所述的光纖傳感裝置包括保護(hù)管20和位于保護(hù)管20內(nèi)的圓管10，沿著圓管10的縱向、在圓管10上分布有縫隙4，縫隙4的相對(duì)兩面上分別布設(shè)有A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2相互交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，A側(cè)變形齒4_1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在信號(hào)光纖6的兩側(cè),信號(hào)光纖6通過(guò)位于圓管10空腔內(nèi)的光纜I接位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置5。優(yōu)選的，所述的監(jiān)測(cè)裝置5又接有處理裝置7，后者對(duì)監(jiān)測(cè)裝置5采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并顯示或打印出來(lái)。當(dāng)圓管10在凍結(jié)壁變形時(shí)也會(huì)變形,使圓管10變形,位于圓管10的外表面上的縫隙4中的A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2之間的距離也會(huì)改變，從而使夾持于兩者變形齒間的信號(hào)光纖6的彎曲曲率變化，這又使信號(hào)光纖6的彎曲損耗變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置5可得到信號(hào)光纖6彎曲損耗變化的大小，監(jiān)測(cè)裝置5將數(shù)據(jù)傳遞給處理裝置7，處理裝置7推算出圓管10所變形的大小并顯示或打印出來(lái)。從而達(dá)到監(jiān)測(cè)凍結(jié)壁變形的目的。優(yōu)選的，所述的監(jiān)測(cè)裝置是光時(shí)域反射計(jì)或光源-光功率計(jì)。優(yōu)選的，所述的保護(hù)管20是PVC管。優(yōu)選的，在保護(hù)管20與監(jiān)測(cè)孔23內(nèi)壁間填充有沙土、水、泥漿或水泥砂漿。使保護(hù)管20與監(jiān)測(cè)孔23內(nèi)壁間沒有空隙。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括埋入凍結(jié)壁監(jiān)測(cè)孔(23)內(nèi)用于監(jiān)測(cè)的光纖傳感裝置和位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置，所述的光纖傳感裝置內(nèi)包含的信號(hào)光纖(6) 通過(guò)光纜(I)與監(jiān)測(cè)裝置(5 )連接；所述的光纖傳感裝置包括保護(hù)管(20)和位于保護(hù)管(20)內(nèi)的圓管(10)，沿著圓管 (10)的縱向、在圓管(10)上分布有縫隙(4)，縫隙(4)的相對(duì)兩面上分別布設(shè)有A側(cè)變形齒(4-1)和B側(cè)變形齒(4-2 )，A側(cè)變形齒(4-1)和B側(cè)變形齒(4-2 )相互交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，A側(cè)變形齒(4-1)和B側(cè)變形齒(4-2)對(duì)應(yīng)布設(shè)在信號(hào)光纖(6)的兩側(cè),信號(hào)光纖(6)通過(guò)位于圓管(10 )空腔內(nèi)的光纜(I)接位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)裝置(5) 是光時(shí)域反射計(jì)或光源-光功率計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的保護(hù)管(20) 是PVC管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)裝置(5) 又接有處理裝置(7)，后者對(duì)監(jiān)測(cè)裝置(5)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并顯示或打印出來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在保護(hù)管(20)與監(jiān)測(cè)孔(23 )內(nèi)壁間填充有沙土、水、泥漿或水泥砂漿。
專利摘要本發(fā)明揭示了一種井筒凍結(jié)壁變形監(jiān)測(cè)裝置，包括埋入凍結(jié)壁監(jiān)測(cè)孔內(nèi)用于監(jiān)測(cè)的光纖傳感裝置和位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置，所述的光纖傳感裝置內(nèi)包含的信號(hào)光纖通過(guò)光纜與監(jiān)測(cè)裝置連接；所述的光纖傳感裝置包括保護(hù)管和位于保護(hù)管內(nèi)的圓管，沿著圓管的縱向、在圓管上分布有縫隙，縫隙的相對(duì)兩面上分別布設(shè)有A側(cè)變形齒和B側(cè)變形齒，A側(cè)變形齒和B側(cè)變形齒相互交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，A側(cè)變形齒和B側(cè)變形齒對(duì)應(yīng)布設(shè)在信號(hào)光纖的兩側(cè)，信號(hào)光纖通過(guò)位于圓管空腔內(nèi)的光纜接位于井筒外的監(jiān)測(cè)裝置。
文檔編號(hào)E21B49/00GK202882904SQ201220615569
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者杜兵 申請(qǐng)人:西安金和光學(xué)科技有限公司