本发明涉及一种阀式锚杆轴力监测装置，属于传感技术领域。
背景技术：
岩土锚固技术是指通过埋入岩体内部的锚杆，将结构物与地层紧密链接在一起，从而使锚杆和周围岩体组成稳定的承载圈以改善岩体的受力状态并提高围岩的强度，进而维护巷道安全。岩体锚固技术凭借其施工快、占地小和经济安全可靠等诸多优点，在边坡、基坑、矿井、隧洞、水利水电及抗倾、抗浮结构等基础设施工程建设和矿产开采中获得了广泛的应用，取得了良好的社会经济效益。锚杆支护作为岩土锚固技术主要支护方式之一，可以强化围岩强度、提高围岩稳定性、减小支护成本、降低作业强度、简化端面维护工作、改善劳动作业环境与生产条件。锚杆锚固支护技术作为巷道支护的发展方向，是世界各国巷道支护的主要形式，倾注了世界各国相关技术人员的巨大科研努力。
为实现准确有效的监测锚杆轴力，广大科研人员经过多年的努力提出了大量的监测原理和方法并试制了一些监测装置。目前，锚杆轴力监测装置的研究成果主要有光纤光栅式、液压枕式、电阻应变计式、钢弦式、应力波式、机械式、锤击声学式和压敏显色剂式等。同时，一些融合声、光、电、热、力、磁等两种或多种方法的新的监测原理和方法也在不断涌现。但这些监测装置普遍存在着需要电源供电或者液压密封、难以防水防爆和安全管理复杂、生产制造成本高可靠性低、结构复杂加工困难、监测准确度较低等诸多缺点。而且有些监测设备使用的技术十分复杂，必须是专业的技术人员才可操作使用，给监测与维修带来极大的不便，很难大规模安装和监测；有些监测装置则需要安装在锚杆内部，对锚杆本身的强度和锚固质量都会产生较大的损害而不宜使用。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的锚杆轴力监测装置存在难以防水防爆、可靠性差、制造成本高、安全管理复杂等诸多缺点，难以实现对锚杆锚固工程进行长期有效的准确监测的问题，本发明提供了一种阀式锚杆轴力监测装置。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种阀式锚杆轴力监测装置，包括锚杆、监测装置以及高压泵，所述的锚杆设置在监测装置中心，所述的监测装置包括螺母，螺母上方设置有流量计A和流量计B，流量计A和流量计B与回流管道相连接，回流管道与高压泵相连接，螺母下方连接阀件，阀件内部设置有流体管道，阀件安装在底座内部，阀件与底座连接处设置有复位弹簧，底座内部也开设有环形流体管道，环形流体管道通过流体进口管道与高压泵相连接。
一种阀式锚杆轴力监测装置的应用方法是：通过螺母将锚杆安装在监测装置中心，高压泵预先向底座内部的环形流体管道内冲注高压流体，将锚杆埋入岩体内部后，锚杆受到轴力作用，锚杆在轴力作用下带动阀件向下运动，复位弹簧压缩，随着阀件的运动流体管道与环形流体管道慢慢交接，环形流体管道内部的高压流体通过流体管道与环形流体管道交接处进入流体管道，流量计A和流量计B分别计算左右两侧的流体管道内部的流体流量，随着轴力的增大阀件的被压缩程度也就增大，流体管道与环形流体管道的接口也越来越大，流体管道内部的流体流量也就越来越大，从而根据流量计A和流量计B的读数即可估算出锚杆所受轴力大小。
所述的监测装置水平截面为圆形。
所述的高压流体采用水为介质。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中采用阀件带动阀件向下运动，随着阀件的运动流体管道与环形流体管道慢慢交接，环形流体管道内部的高压流体通过流体管道与环形流体管道交接处进入流体管道，流量计A和流量计B分别计算左右两侧的流体管道内部的流体流量，随着轴力的增大阀件的被压缩程度也就增大，流体管道与环形流体管道的接口也越来越大，流体管道内部的流体流量也就越来越大，从而根据流量计A和流量计B的读数即可估算出锚杆所受轴力大小，采用这种方法能有效计算出锚杆所受轴力大小，且数据显示更为直观，作业人员能及时准确的读取轴力的大小，并且本发明中设计了两组流量计，能分别测得锚杆两侧的轴力大小，直观的显示出锚杆的受力状况，有效地实现对锚杆锚固工程进行长期有效的准确监测。
（2）本发明装置结构简单，且密封性能较好，能有效防水防爆，可靠性好，装置的操作也较为简便，适用于绝大多数的锚杆轴力监测。
附图说明
图1为本发明阀式锚杆轴力监测装置的构造示意图。
图2为本发明阀式锚杆轴力监测装置的俯视图。
其中，1、高压泵；2、回流管道；3、流量计A；4、螺母；5、锚杆；6、流量计B；7、流体管道；8、监测装置；9、流体进口管道；10、底座；11、阀件；12、复位弹簧；13、环形流体管道。
具体实施方式
一种阀式锚杆轴力监测装置，包括锚杆5、监测装置8以及高压泵1，所述的锚杆5设置在监测装置8中心，所述的监测装置8包括螺母4，螺母4上方设置有流量计A3和流量计B6，流量计A3和流量计B6与回流管道2相连接，回流管道2与高压泵1相连接，螺母4下方连接阀件11，阀件11内部设置有流体管道7，阀件11安装在底座10内部，阀件11与底座10连接处设置有复位弹簧12，底座10内部也开设有环形流体管道13，环形流体管道13通过流体进口管道9与高压泵1相连接。一种阀式锚杆轴力监测装置的应用方法是：通过螺母4将锚杆5安装在监测装置8中心，高压泵1预先向底座10内部的环形流体管道13内冲注高压流体，将锚杆5埋入岩体内部后，锚杆5受到轴力作用，锚杆5在轴力作用下带动阀件11向下运动，复位弹簧12压缩，随着阀件11的运动流体管道7与环形流体管道13慢慢交接，环形流体管道13内部的高压流体通过流体管道7与环形流体管道13交接处进入流体管道7，流量计A3和流量计B6分别计算左右两侧的流体管道7内部的流体流量，随着轴力的增大阀件11的被压缩程度也就增大，流体管道7与环形流体管道13的接口也越来越大，流体管道7内部的流体流量也就越来越大，从而根据流量计A3和流量计B6的读数即可估算出锚杆5所受轴力大小。所述的监测装置8水平截面为圆形。所述的高压流体采用水为介质。