一种智能锚杆应力传感器的制作方法

本发明涉及锚杆工作载荷检测的技术领域，具体涉及一种智能锚杆应力传感器。

背景技术：

锚杆，是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主体加固。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。为了了解锚杆锚索受力变化情况，及时掌握锚杆锚索的受力状况，根据锚杆锚索受力状况对巷道作出相应的支护措施，防止巷道顶板故事发生，保证巷道安全，是煤矿急需解决的难题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种智能锚杆应力传感器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能锚杆应力传感器，包括三个传感器本体，所述每个传感器本体通过电缆线与带有光控电路的压力信号变送器连接，所述压力信号变送器包括分站电器接口、信号整形模块、单片机和信号输出端，所述每个传感器本体的电缆线通过分站电器接口与压力信号变送器的信号整形模块连接，所述信号整形模块与单片机连接，所述单片机与信号输出端连接，所述信号输出端通过信号线与数据机连接，所述数据机通过有线或无线通讯方式与采集器相连接，所述采集器与地面计算机相连，所述数据机内集成有声光报警器

所述传感器本体为环形结构，包括外壳和中空部分，所述外壳内设置有温度传感器和应变力传感器，所述外壳中间设置有电缆线，所述电缆线与温度传感器和应变力传感器连接，所述中空部分用于穿过锚杆。

进一步的，所述无线通讯方式为zigbee无线通讯方式。

本发明的有益效果是：本发明可以同时检测多点的锚杆应力，提高了检测效率，降低了施工难度和产品成本；对锚杆的受力检测快速准确、灵敏度高、性能稳定、维护简单，并能实时采集，当应力超过安全预警值时，可自动启动报警功能，给矿井人员进行安全提示，作出合理的支护加强措施，保证巷道安全；采用无线通讯技术，数据采集操作便捷简单。技术人员同时可以根据不同的温度来对应力应变数据进行补偿，从而提高了围岩和凝土等支护结构内部的应力应变检测数据的准确性和可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构1.传感器本体的结构示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

如图1所示，一种智能锚杆应力传感器，包括三个传感器本体1，所述每个传感器本体1通过电缆线2与带有光控电路的压力信号变送器3连接，所述压力信号变送器3包括分站电器接口301、信号整形模块302、单片机303和信号输出端304，所述每个传感器本体1的电缆线2通过分站电器接口302与压力信号变送器3的信号整形模块302连接，所述信号整形模块302与单片机303连接，所述单片机303与信号输出端304连接，所述信号输出端304通过信号线与数据机4连接，所述数据机4通过有线或无线通讯方式与采集器5相连接，所述采集器5与地面计算机6相连，所述数据机4内集成有声光报警器401；

如图2所示，所述传感器本体1为环形结构，包括外壳102和中空部分101，所述外壳102内设置有温度传感器103和应变力传感器104，所述外壳102中间设置有电缆线2，所述电缆线2与温度传感器103和应变力传感器104连接，所述中空部分101用于穿过锚杆。

本优选实施例中，所述无线通讯方式为zigbee无线通讯方式。

本发明原理如下：将传感器本体1通过中空部分101固定于锚杆上，温度传感器103和应变力传感器104将所测得的数据通过电缆线2及压力信号变送器3的分站电器接口302传输到信号整形模块302，信号整形完后输送给单片机303，然后通过信号输出端304的信号线将信号传输到数据机4处理成数据并存储，采集器5对数据机4的数据进行采集并通过有线或无线通讯方式上传到地面计算机6。如果数据机处理4处理后的数据超过安全预警值时，数据机4可自动启动声光报警功能。

上述包括单片机在内的数据处理和数据传输系统是本领域的常规技术，本领域技术人员应当理解，虽然本发明未具体公开相应数据处理和数据传输系统，但并不影响本发明结构功能的实现。

本发明可以同时检测多点的锚杆应力，提高了检测效率，降低了施工难度和产品成本；对锚杆的受力检测快速准确、灵敏度高、性能稳定、维护简单，并能实时采集，当应力超过安全预警值时，可自动启动报警功能，给矿井人员进行安全提示，作出合理的支护加强措施，保证巷道安全；采用无线通讯技术，数据采集操作便捷简单。技术人员同时可以根据不同的温度来对应力应变数据进行补偿，从而提高了围岩和凝土等支护结构内部的应力应变检测数据的准确性和可靠性。

本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。