专利名称：一种新型地形变轴向测量仪的制作方法
技术领域：
一种新型地形变轴向测量仪技术领域[0001]本实用新型一种机械结构技术领域，尤其涉及一种用于通过钻孔耦合观测法对地的轴向形变进行测量的测量仪器。
背景技术：
[0002]地球物理勘探中，在地形变测量与观测中经常使用钻孔耦合观测方法，即将形变观测仪器安装在钻孔中并使用耦合介质将其与周边岩体形成耦合成焊接的边界条件，从而感受岩体变形。地形变轴向测量仪可以对钻孔轴向的岩体变形进行测量，这样在岩体内钻进不同方向的钻孔就可以测量岩体内方向的变形，达到全方位地形变观测的目的。由于钻孔观测的特点，钻孔轴向的形变观测较为困难。[0003]如图1所示，目前地形变轴向测量仪由直筒型外筒11作为其外壳，密封盖12和导杆13其间安装有位移传感器4。当岩体轴向变形时，其两端距离的微小变化经导杆13传导到位移传感器4上，再通过导线将信号输出。由于外筒11采用直筒结构，外筒11水平向的等效弹性模量低于其轴向的等效弹性模量，因此外筒11在水平向较之轴向更容易变形，而水平向的变形会影响到轴向的测量。为了减少直筒式结构的测量缺陷，可以缩短外筒11长度，在外筒11的一端增加导杆13长度。可是即便如此，导杆13的水平向和轴向的弹性模量也只能达到近似相同的水平，无法达到理想的轴向形变测量条件。实用新型内容[0004]本实用新型解决的技术问题在于克服了现有技术缺陷，提供了一种新型地形变轴向测量仪，轴向的等效弹性模量与安装耦合介质相当，而其水平向的等效弹性模量却可以高出轴向一到两个数量级，达到理想的轴向形变测量条件，且根据需要可调节水平向与轴向的等效弹性模量的数量级倍差。[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:[0006]一种新型地形变轴向测量仪，用于对所安装区域的轴向地形变进行测量，包括波纹状外筒21，上密封头22、下密封头23、位移传感器4、传动杆25 ；[0007]所述的上密封头22与下密封头23分别设于波纹状外筒21两端与波纹状外筒21构成密闭容器；[0008]传动杆25设于密闭容器内，两端分别与上密封头22与下密封头23连接；[0009]位移传感器4设于传动杆25上。[0010]所述 的传动杆25通过内安装座26与上密封头22连接。[0011]所述的传动杆25下端伸出下密封头23部分为锥形。[0012]所述的上密封头22中设有出线孔27。[0013]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的一种新型地形变轴向测量仪，外筒为特有的波纹结构，其结构在轴向的等效弹性模量较低，而在水平向的等效弹性模量却可以高出轴向一个数量级以上，因此接近形变测量的理想条件。即将这一结构的测量仪安装在形变体中，由于测量仪的轴向等效弹性模量较低，所以可以在其轴向随形变体任意变形，而测量仪的水平向等效弹性模量较高，对形变体在其水平向的变形不敏感，因此可不受干扰的测量轴向变形。
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。[0015]图1为现有技术的地形变轴向测量仪的结构示意图；[0016]图2为本实用新型实施例提供的新型地形变轴向测量仪的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。[0018]下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。[0019]如图2所示，一种新型地形变轴向测量仪，用于对所安装区域如岩石，地下矿脉的轴向地形变进行测量，包括波纹状外筒21，上密封头22、下密封头23、位移传感器4、传动杆25 ;所述的上密封头22与下密封头23分别设于波纹状外筒21两端与波纹状外筒21构成密闭容器；传动杆25设于密闭容器内，两端分别与上密封头22与下密封头23连接；具体的所述的传动杆25通过内安装座26与上密封头22连接。上密封头22中设有出线孔27。位移传感器4设于传动杆25上。由于波纹状外筒21为外部受力形变结构，而其采用了波纹管状结构，这一特殊的结构，使得当波纹管发生轴向变形时，其两端距离的微小变化经传动杆25传导到位移传感器4上，而后位移传感器4通过设于出线孔27中的导线将信号输出。[0020]这一波纹结构，其结构在轴向的等效弹性模量较低，而在水平向的等效弹性模量却可以高出轴向一个数量级以上，因此接近形变测量的理想条件。即将这一结构的测量仪安装在形变体中，由于测量仪的轴向等效弹性模量较低，所以可以在其轴向随形变体任意变形，而测量仪的水平向等 效弹性模量较高，对形变体在其水平向的变形不敏感，因此可不受干扰的测量轴向变形。[0021]同时，还可以通过对波纹管的，波纹的深度尺寸与间距的调节进而调节水平向与轴向的等效弹性模量的数量级倍差，也就是调节水平向与轴向的等效弹性模量的倍数关系。进而达到更适合的测量精度。[0022]另外，所述的传动杆25下端伸出下密封头23部分为锥形。便于新型地形变轴向测量仪向钻孔内安装。[0023]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。`
权利要求1.一种新型地形变轴向测量仪，用于对所安装区域的轴向地形变进行测量，其特征在于，包括波纹状外筒(21)，上密封头(22)、下密封头(23)、位移传感器(4)、传动杆(25)； 所述的上密封头(22)与下密封头(23)分别设于波纹状外筒(21)两端与波纹状外筒(21)构成密闭容器； 传动杆(25)设于密闭容器内，两端分别与上密封头(22)与下密封头(23)连接； 位移传感器(4)设于传动杆(25)上。
2.根据权利要求1所述的新型地形变轴向测量仪，其特征在于，所述的传动杆(25)通过内安装座(26)与上密封头(22)连接。
3.根据权利要求1或2所述的新型地形变轴向测量仪，其特征在于，所述的传动杆(25)下端伸出下密封头(23)部分为锥形。
4.根据权利要求1或2所述的新型地形变轴向测量仪，其特征在于，所述的上密封头(22)中设有出 线孔(27)。
专利摘要本实用新型实施例提供了一种地形变钻孔轴向测量仪，用于对所安装区域的轴向地形变进行测量，包括波纹状外筒(21)，上密封头(22)、下密封头(23)、位移传感器(4)、传动杆(25)；所述的上密封头(22)与下密封头(23)分别设于波纹状外筒(21)两端与波纹状外筒(21)构成密闭容器；传动杆(25)设于密闭容器内，两端分别与上密封头(22)与下密封头(23)连接；位移传感器(4)设于传动杆(25)上。轴向的等效弹性模量与安装耦合介质相当，而其水平向的等效弹性模量却可以高出轴向一到两个数量级，达到理想的轴向形变测量条件，且根据需要可调节水平向与轴向的等效弹性模量的数量级倍差。
文档编号G01B21/32GK203116726SQ20132015471
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者陈征, 李宏, 吴立恒, 范国胜, 董云开, 李涛, 喻建军, 王海忠 申请人:中国地震局地壳应力研究所