光纤无源顶板离层仪的制作方法

本实用新型涉及煤矿巷道顶板离层监测技术领域，具体为光纤无源顶板离层仪。

背景技术：

矿井顶板离层监测是矿山灾害预测的重要项目，矿井冒顶围岩坍塌会导致矿井特大灾害，严重威胁矿山的生产安全。顶板离层仪是一种监测顶板岩层移动的专用监测仪器。顶板离层仪又叫做顶板离层指示仪，能够有效地确保煤矿安全生产，另外还开发了数显顶板离层仪、在线监测顶板离层仪。目前煤矿地层矿井井下巷道顶板围岩离层监测出现较新颖的光纤光栅传感器，实现顶板离层的全天24小时在线监测的特点，经过解调仪处理的数据传输到计算机，通过计算机就可以直观的了解顶板离层量的信息。同时，还可以将解调仪接受的数据通过网络上传到网络服务器，实现信息的共享。可广泛用于隧道、矿山开拓巷道和回采巷道的围岩内部离层变化。但是存在本质安全问题，在矿井下高危高爆环境存在安全隐患，且长期检测时容易受温度影响而导致检测装置存在测量精度低、使用寿命短等缺点。

基于此，本实用新型设计了光纤无源顶板离层仪，以解决上述提到的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供光纤无源顶板离层仪，以解决上述提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：光纤无源顶板离层仪，包括锚固筒及贯穿于所述锚固筒两端的两根钢丝绳，所述两根钢丝绳的顶端贯穿基点锚点，并分别与深基点锚爪和浅基点锚爪相连接，所述锚固筒的外部设有托盘，所述锚固筒的底端固定有检测箱，所述检测箱的一侧固定有悬臂梁，所述悬臂梁的表面焊接有光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器的两端分别连接有位于所述检测箱外的入纤和尾纤，所述检测箱的内部设有定滑轮，所述钢丝绳的底端依次连接弹簧、定滑轮和所述悬臂梁的上端，所述检测箱的顶部连接有电源，所述检测箱的内部远离所述悬臂梁的一侧安装有散热风扇，所述检测箱的外壁两侧安装开有防尘罩。

优选的，所述托盘的两侧设有挡水板，所述挡水板呈圆盘状，所述挡水板覆盖于所述检测箱的上方。

优选的，所述钢丝绳和弹簧之间连接有张紧装置，所述张紧装置采用花篮螺栓。

优选的，所述光纤光栅传感器的一侧安装有散热翅，所述散热翅的两端分别位于所述检测箱的内外两侧。

优选的，所述入纤和尾纤均采用金属封装结构。

优选的，多个所述检测箱串联后，通过入纤依次连接解调仪与计算机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该光纤无源顶板离层仪采用光纤光栅传感器实现顶板离层的全天24小时在线监测的特点，托盘的改进和散热风扇、散热翅的增设使得检测箱的不会受到温度影响，测量精度高，安装便捷，使用寿命长。

附图说明

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的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型检测箱内部结构示意图；

图3为本实用新型应用示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、锚固筒；2、基点锚点；3、深基点锚爪；4、浅基点锚爪；5、托盘；501、挡水板；6、检测箱；7、悬臂梁；8、光纤光栅传感器；9、入纤；10、尾纤；11、定滑轮；12、钢丝绳；13、张紧装置；14、弹簧；15、散热风扇；16、防尘罩；17、电源；18、散热翅；19、解调仪；20、计算机。

具体实施方式

下面将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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：光纤无源顶板离层仪，包括锚固筒1及贯穿于锚固筒1两端的两根钢丝绳12，两根钢丝绳12的顶端贯穿基点锚点2，并分别与深基点锚爪3和浅基点锚爪4相连接，采用现有产品即可，其固定于稳定岩层内部，连接牢固即可，锚固筒1的外部设有托盘5，锚固筒1的底端固定有检测箱6，检测箱6的一侧固定有悬臂梁7，悬臂梁7的表面焊接有光纤光栅传感器8，光纤光栅传感器8的两端分别连接有位于检测箱6外的入纤9和尾纤10，检测箱6的内部设有定滑轮11，钢丝绳12的底端依次连接弹簧14、定滑轮11和悬臂梁7的上端，检测箱6的顶部连接有电源17，检测箱6的内部远离悬臂梁7的一侧安装有散热风扇15，检测箱6的外壁两侧安装开有防尘罩16

其中，托盘5的两侧设有挡水板501，挡水板501呈圆盘状，挡水板501覆盖于检测箱6的上方，挡水板501的设置能够有效对检测箱6进行保护，避免检测箱6与水的长期接触，被腐蚀。

其中，钢丝绳12和弹簧14之间连接有张紧装置13，张紧装置13采用花篮螺栓，当然也可以采用其他现有张紧装置，比如弹性张紧装置等，满足使用需求即可，测量煤矿顶板离层位移时，可以通过定滑轮11和张紧装置13确保钢丝经过定滑轮11正交张紧，便于位移量的准确传递。

其中，光纤光栅传感器8的一侧安装有散热翅18，散热翅18的两端分别位于检测箱6的内外两侧，能够将检测箱6内的热量传导出去，尤其是位于光纤光栅传感器8的位置。

其中，入纤9和尾纤10均采用金属封装结构，能够使得光纤进行保护，适用于严酷的环境下。

其中，多个检测箱6串联后，通过入纤9依次连接解调仪19与计算机20。

具体工作原理如下：

使用时，将基点锚点2、深基点锚爪3和浅基点锚爪4固定于稳定岩层内部，将托盘5利用膨胀螺丝固定在巷道顶板上，利用张紧装置13将钢丝绳12张紧，使得钢丝处于稳定静止状态，作为监测的固定点，光纤光栅传感器8的中心波长的选择要根据所使用的波长测量范围、波长分辨率等参数进行选择，并采用金属封装结构的入纤9和尾纤10进行多个检测箱6的连接，实现多点检测，然后通过入纤9依次连接解调仪19与计算机20，当顶板发生离层位移时，检测箱6下移，钢丝绳12通过弹簧14将位移产生的拉力传递到悬臂梁7上端，继而使悬臂梁7产生同步形变，导致光纤光栅传感器8的中心波长发生变化，通过解调仪19与计算机20读取光纤光栅的中心波长，进而计算顶板离层位移量。

同时，在监测时间内，打开散热风扇15，散热风扇15可采用微型风扇，采用续航能力较强的电源17为散热风扇15提供电力，保证在监测时间内，检测箱6不会受到温度影响，测量精度高，安装便捷，使用寿命长。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。