一种锚杆监测装置以及使用该装置的锚杆的制作方法_2

文档序号:8296314阅读:来源:国知局
案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0043]参见图1所示,本发明实施例提供了一种锚杆监测装置,包括:预应力检测装置101、通信装置102以及终端设备103 ;
[0044]所述预应力检测装置101与所述通信装置102电连接,用于每隔预设时间获取锚杆的预应力数据,并将该预应力数据通过通信装置102发送给所述终端设备103 ;
[0045]所述终端设备103与所述通信装置102有线或者无线连接,用于接收所述预应力数据,并在所述预应力数据超出预设范围后发出预警信息。
[0046]本发明实施例所提供的锚杆监测装置中,包括了预应力检测装置101,该预应力检测装置101每隔预设的时间获取锚杆的预应力数据,并将该预应力数据通过通信装置102发送给终端设备103,预应力检测装置101能够自动获取锚杆的预应力数据,终端设备103在接收该预应力数据后,判断该预应力数据是否超出了预设的范围,如果超出,则发出预警信息,在任何位置,都可以实时监控锚杆的预应力。由于预应力数据时是每隔预设时间获取的,不需要如现有技术中需要人工去进行具体的检测,提高了检测的效率。另外,根据历史检测获得的预应力数据,估算某段时间点锚杆的预应力,估算的预应力可以和某时间点实际测得的预应力作比较,从而提高所测得的预应力的准确性。
[0047]在本发明的各个实施例中,优选地,参见图2所示,本发明提供了另一种锚杆监测装置,所述预应力检测装置包括:
[0048]张力传感器104、控制器105 ;
[0049]所述张力传感器104与所述控制器105电连接,用于获取所述锚杆的张力数据,并将所获取到的所述张力数据发送至所述控制器105 ;
[0050]所述控制器105用于根据其接收的所述张力数据生成预应力数据,并将所述预应力数据使用所述通信装置102发送给所述终端设备103。
[0051]锚杆在使用的时候,会预先对锚杆施加一个预应力,而不管锚杆是使用什么材质的材料做成,在对其施加预应力的时候,都会造成锚杆产生一定的微形变,会在锚杆的表面形成一个张力,而一旦对锚杆所施加的预应力产生变化的时候,锚杆的表面所产生的微形变也会相应变化,锚杆表面所形成的张力也会相应的变化,因此在本实施例中,使用张力传感器104来检测销杆表面的张力。一般情况下,每一种材料都有在对其施加力的时候的变形系数,使用张力传感器104所检测的张力变化,即为锚杆所产生的微形变的变形值,预应力=变形值*变形系数。所述控制器105根据其接收的所述张力数据生成预应力数据,并将所述预应力数据使用所述通信装置102发送给所述终端设备103。
[0052]在本发明的各个实施方式中,优选地,参见图3所示,所述张力传感器104包括:依次电连接的感应贴片106、信号放大器107以及解析器108 ;
[0053]所述感应贴片106用于与锚杆紧密相贴,并在锚杆上所施加的预应力变化时产生电信号发送给所述信号放大器;
[0054]所述信号放大器107将所述电信号放大后,发送给所述解析器108 ;
[0055]所述解析器108将放大后的所述电信号转化为张力数据。
[0056]在本实施例中,由于感应贴片106会与锚杆紧密相贴,当锚杆上的预应力产生变化,锚杆会产生微形变,与锚杆紧密相贴的感应贴片106也会产生一个微形变,进而感应贴片的电阻会产生微小的变化。感应贴片106在电阻变化的时候,产生电信号发送给信号放大器,信号放大器将微小的电信号放大,然后再该电信号发送给解析器108,解析器108将该电信号转化为张力数据,从而实现对锚杆预应力的检测。
[0057]另外,在本发明各个实施方式中,参见图2所示,所述预应力检测装置101还包括:位移传感器109 ;
[0058]所述位移传感器109用于获取锚杆的位移数据,并将所述位移数据发送至所述控制器105 ;
[0059]所述控制器105还用于根据其接收的所述位移数据生成预应力数据,并将所述预应力数据使用所述通信装置发送给所述终端设备。
[0060]在本实施例中,在向锚杆施加预应力的时候,都会造成锚杆产生一定的微形变,预应力越大,锚杆表面膨胀越大。而当对锚杆所施加的预应力产生变化的时候,锚杆的表面所产生的微形变也会相应变化,因此使用位移传感器获取该位移变化时的位移数据,并将位移数据发送至控制器105。控制器105根据位移数据生成预应力数据,从而实现对锚杆预应力的检测。
[0061]另外,在本发明各个实施方式中,参见图2所示,所述预应力检测装置101还包括:压力传感器110 ;
[0062]所述压力传感器110用于获取锚杆的压力数据,并将所述压力数据发送至所述控制器105 ;
[0063]所述控制器105还用于根据其所接收的所述压力数据生成预应力数据,并将所述预应力数据使用所述通信装置102发送给所述终端设备103。
[0064]该压力传感器110 —般安装于锚固段,其所感应到的压力的大小即为预应力的大小。当锚杆的预应力发生变化时,压力传感器110所感应到的压力值会产生相应的变化。压力传感器110将压力数据发送至控制器105,控制器105还根据其所接收的所述压力数据生成预应力数据,并将所述预应力数据使用所述通信装置102发送给所述终端设备103。
[0065]以上几个实施例中,可以使用张力传感器104、位移传感器109和压力传感器110中的至少一个,对锚杆的预应力进行检测。
[0066]在本发明的各个实施方式中,优选地,参见图2所示,所述预应力检测装置还包括:存储器111 ;
[0067]所述存储器111与所述控制器105电连接,其预先存储有锚杆ID ;
[0068]所述控制器105还用于生成所述预应力数据后,从所述存储器111获取所述锚杆ID,并将所述预应力数据与所述锚杆ID关联后使用所述通信装置102发送给所述终端设备。
[0069]由于锚杆在某项工程中应用的时候,并不是一根两根,而是几百根甚至几千跟,而一个预应力检测装置一般情况下只检测一根锚杆的预应力,因此如果一次性检测的锚杆数量过多,则会将检测数据弄混。因此为了区分每一根锚杆的检测数据,还在控制器105上连接了存储器111,该存储器预先储存有锚杆ID,每个锚杆的ID均不一样,用于区分不同的锚杆。当控制器105生成预应力数据后,从存储器111获取锚杆ID,将预应力数据和锚杆ID关联后,发送给终端设备,这样,终端设备可以通过锚杆ID,识别其所接收到的预应力数据是哪一根锚杆的具体数据,当其中的某根锚杆需要进行维护的时候,可以在现场将该锚杆很容易的识别出来。
[0070]在本发明的各个实施方式中,优选地,所述预应力检测装置101有多个;
[0071]多个所述预应力检
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