專利名稱：填充體應(yīng)力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)力傳感器，尤其是涉及一種填充體應(yīng)力傳感器。背景技術(shù)：
背景技術(shù)：
中，隨著煤炭在我國能源產(chǎn)業(yè)中主導(dǎo)地位的日益凸現(xiàn)，近年來，我國煤礦開采規(guī)模不斷擴(kuò)大，開采范圍相應(yīng)增加，使得采空區(qū)面積逐漸擴(kuò)大。而目前我國煤礦企業(yè)在大多數(shù)情況下還是采用人工放頂方法管理頂板，開采過后對(duì)采空區(qū)不采取任何措施，根據(jù)開采沉陷學(xué)原理，這樣開采后地面沉陷將達(dá)到煤層采出厚度的65% 95%。正是這種不加控制的開采方式，直接導(dǎo)致地面建筑物破壞、河流斷流、地下水位下降、井下安全失控等一系列“黑色災(zāi)難”的發(fā)生。在深層開采時(shí)，采空區(qū)處于“水一巖石一采空區(qū)一巖石一水”的中間位置，在重力和應(yīng)力作用下，容易產(chǎn)生裂隙和斷移，地下水乘虛而入，通過裂隙向采空區(qū)滲漏，這又加速了覆巖的破壞，引起巖層和地表移動(dòng)，最終形成了采空塌陷區(qū)，對(duì)井下安全造成極大威脅。為了杜絕以上事故的發(fā)生，必須對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充，填充后雖然可暫時(shí)杜絕了以上事故的發(fā)生，但經(jīng)過長年累月的擱置，填充區(qū)變形仍可導(dǎo)致地表塌陷，地下水滲透，對(duì)人民的生命及財(cái)產(chǎn)造成威脅。因此，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充后，必須對(duì)填充區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以檢測(cè)填充效果。在檢測(cè)填充效果，對(duì)采空區(qū)受力情況進(jìn)行分析時(shí)，專業(yè)領(lǐng)域需要求出彈性模量， 彈性模量公式為
彈性模量---------(1)
公式中，彈性模量必須有應(yīng)力和移近量相比得出，因此，必須研究一種測(cè)量填充體所受應(yīng)力的設(shè)備，即測(cè)量公式(1)中應(yīng)力的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種填充體應(yīng)力傳感器，其能在填充體內(nèi)測(cè)量來自各方的受力大小并進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，準(zhǔn)確的檢測(cè)填充效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種填充體應(yīng)力傳感器，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有集成電路模塊，其特征在于殼體內(nèi)設(shè)置有芯體，芯體上端設(shè)置有受力件，芯體與集成電路模塊連接，集成電路模塊并與設(shè)于殼體外部的上位機(jī)連接。上述殼體由上殼體和下殼體連接構(gòu)成，受力件設(shè)于上殼體內(nèi)，芯體設(shè)于下殼體內(nèi)。上述上殼體與受力件的連接處設(shè)置有密封圈。上述下殼體上設(shè)置有出線頭，出線頭上設(shè)置有橡膠套。上述傳感器芯體采用稱重傳感器芯體。
上述集成電路模塊與上位機(jī)連接。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下
1.傳感器芯體采用稱重傳感器，比一般的應(yīng)變片更結(jié)實(shí)耐用；2.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)加入密封圈，起到了防水作用，可適應(yīng)惡劣的安裝使用環(huán)境；
3.可進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，通過電纜線將采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)傳輸至地面主機(jī)，配套的數(shù)據(jù)處理軟件可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。四

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視圖3為填充體應(yīng)力傳感器在采空區(qū)的安裝位置示意圖； 圖4為填充體應(yīng)力傳感器外形示意圖。圖中，1-下殼體，2-上殼體，3-芯體，4-密封圈，5-受力件，6-出線頭，7-橡膠套，8-巷道，9-填充體位移傳感器，10-填充體應(yīng)力傳感器，11-開采區(qū)、12-采空區(qū)。五具體實(shí)施例方式
參見圖1和圖2，包括殼體，殼體由上殼體和下殼體連接構(gòu)成，受力件設(shè)于上殼體內(nèi)，上殼體與受力件的連接處設(shè)置有密封圈，傳感器芯體設(shè)于下殼體內(nèi)，傳感器芯體采用稱重傳感器，芯體下殼體上設(shè)置有出線頭，出線頭上設(shè)置有橡膠套。殼體內(nèi)設(shè)置有集成電路模塊， 芯體與集成電路模塊連接，集成電路并與設(shè)于殼體外部的上位機(jī)連接，集成電路模塊的型號(hào)為MSP430F149。傳感器在受到填充體擠壓時(shí)，下殼體1支撐整個(gè)傳感器，受力件5首先受力壓迫順著上殼體2向下滑動(dòng)，芯體3受到受力件5擠壓發(fā)生形變，集成電路模塊經(jīng)過計(jì)算分析處理，計(jì)算出受力件5的受力大小，并將數(shù)據(jù)通過出線頭6傳輸至地面的上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析處理。在傳感器結(jié)構(gòu)中，密封圈4可防止傳感器外部的水進(jìn)入傳感器芯體內(nèi)部，影響傳感器的測(cè)量精度，出線頭6主要完成數(shù)據(jù)傳輸工作，橡膠套7主要傳輸數(shù)據(jù)線的密封防水工作。填充體應(yīng)力傳感器平均分布安裝在采空區(qū)的填充體內(nèi)，對(duì)采空區(qū)受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。參照?qǐng)D3，在采空區(qū)12進(jìn)行填充時(shí)，將填充體應(yīng)力傳感器10和填充體位移傳感器 9均放置于填充體內(nèi)，利用填充體應(yīng)力傳感器測(cè)量出公式(1)中所需的應(yīng)力。參照?qǐng)D4，填充體應(yīng)力傳感器由數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸兩部分組成。數(shù)據(jù)傳輸線將傳感器采集到的位移數(shù)據(jù)傳輸至地面主機(jī)，主機(jī)安裝的配套軟件對(duì)其進(jìn)行分析處理，工作人員根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)采空填充區(qū)采取相應(yīng)處理措施。
權(quán)利要求
1.一種填充體應(yīng)力傳感器，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有集成電路模塊，其特征在于殼體內(nèi)設(shè)置有芯體(3)，芯體(3)上端設(shè)置有受力件(5)，芯體(3)與集成電路模塊連接，集成電路模塊并與設(shè)于殼體外部的上位機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充體應(yīng)力傳感器，其特征在于殼體由上殼體(2)和下殼體 (1)連接構(gòu)成，受力件(5)設(shè)于上殼體(2)內(nèi)，芯體設(shè)于下殼體(1)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的填充體應(yīng)力傳感器，其特征在于上殼體與受力件的連接處設(shè)置有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的填充體應(yīng)力傳感器，其特征在于下殼體(2)上設(shè)置有出線頭 (6)，出線頭(6)上設(shè)置有橡膠套(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的填充體應(yīng)力傳感器，其特征在于芯體(3)采用稱重傳感器芯體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種填充體應(yīng)力傳感器，其能在填充體內(nèi)測(cè)量來自各方的受力大小并進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，準(zhǔn)確的檢測(cè)填充效果。本發(fā)明包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有集成電路模塊，殼體內(nèi)設(shè)置有芯體，芯體上端設(shè)置有受力件，芯體與集成電路模塊連接，集成電路模塊并與設(shè)于殼體外部的上位機(jī)連接。殼體由上殼體和下殼體連接構(gòu)成，受力件設(shè)于上殼體內(nèi)，芯體設(shè)于下殼體內(nèi)。上殼體與受力件的連接處設(shè)置有密封圈。下殼體上設(shè)置有出線頭，出線頭上設(shè)置有橡膠套。傳感器芯體采用稱重傳感器芯體。
文檔編號(hào)G01L5/00GK102445293SQ20111033409
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者秋興國 申請(qǐng)人:西安欣源測(cè)控技術(shù)有限公司