專利名稱：一種高圍壓三軸試驗光纖傳感實時量測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于巖土工程試驗儀器領域，特別涉及巖土力學試驗中的光纖傳感儀器。
背景技術：
三軸試驗是巖土力學中的基礎試驗之一，它能比較完整地模擬巖土在原始地應力狀態(tài)下的力學性能，是工程設計的重要依據(jù)。當前巖石三軸試驗儀大多使用電磁傳感器，由于水的導電性，致使其無法進行水下物理量的量測，因而，水作為圍壓介質時，就無法直接測定樣品 本身的應變(力)和變形的分布與變化情況，也就無法定量回答破壞是如何發(fā)生演化的問題。當前光纖技術的迅速發(fā)展為設計一種高圍壓三軸試驗光纖傳感實時量測系統(tǒng)提供了可能，可將水溶液同時作為圍壓條件與動態(tài)介質環(huán)境，模擬工程軟巖賦存的水環(huán)境和壓力環(huán)境條件，開展其全程多尺度可觀察的流變損傷試驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光纖傳感實時量測系統(tǒng)，實現(xiàn)在一臺儀器上進行光纖測量和實時數(shù)據(jù)存儲兩種操作。為達到本發(fā)明的目的，采用的技術方案如下光纖傳感實時量測系統(tǒng)，包括工作臺、光纖傳感系統(tǒng)、光纖信號解調(diào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)測量存儲系統(tǒng)等部分。下面詳細介紹各部分的具體組成與功能I、光纖傳感系統(tǒng)由光纖聲發(fā)射傳感器、光纖應力應變傳感器和光纖與壓力室密封接口組成。光纖聲發(fā)射傳感器與光纖應力應變傳感器粘貼在試樣上，經(jīng)過光纖-壓力室密封接口導出，接入光纜。光纖聲發(fā)射傳感器與光纖應力應變傳感器應確保在防腐封裝后使用，光纖應避免過度彎折。2、光纖信號解調(diào)系統(tǒng)由光纜和光纖光柵解調(diào)儀組成。光纜將試驗測得的光信號傳輸至解調(diào)儀，由解調(diào)儀將光信號解調(diào)為電信號后，由數(shù)據(jù)線傳入計算機。3、數(shù)據(jù)測量存儲系統(tǒng)由數(shù)據(jù)線和計算機組成。數(shù)據(jù)線將解調(diào)后得到的電信號傳入計算機，由基于二次存儲技術所開發(fā)的軟件，實時儲存試驗數(shù)據(jù)。本發(fā)明的優(yōu)點為I、本系統(tǒng)米用光纖傳感器，能在以水作為圍壓介質的三軸試驗系統(tǒng)中使用；2、本系統(tǒng)采用的光纖傳感系統(tǒng)能同時測量巖樣內(nèi)外部損傷；3、本系統(tǒng)應用的是成熟技術，可實現(xiàn)性強。


圖I是本發(fā)明的組成部分示意圖I.壓力室2.試樣3.光纖聲發(fā)射傳感器4.光纖應力應變傳感器；5.光纖與壓力室密封接口6.光纜7.解調(diào)儀8.數(shù)據(jù)線9.計算機
圖2是具體實施方式
流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖1、2詳細說明本發(fā)明的使用方式。(一 )設備組裝及使用I)將工作臺安置在平整的地面上；2)將光纖光柵解調(diào)儀與計算機安放在工作臺上，并用數(shù)據(jù)線將二者連接，同時將光纜連接到光纖光柵解調(diào)儀上；3)將光纖聲發(fā)射傳感器和光纖應力應變傳感器粘貼到巖樣上；4)將光纖從壓力室密封接口處引出，與光纜連接；5)再將壓力室密封接口封閉檢測壓力室密封接口密閉性；6)測試儀器，調(diào)整巖樣；7)啟動儀器，開始加載并進行量測；8)讀取數(shù)據(jù)，關閉儀器。
權利要求
1.一種高圍壓三軸試驗光纖傳感實時量測系統(tǒng)，其特征在于由光纖傳感系統(tǒng)、光纖信號解調(diào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)組成，所述的光纖傳感系統(tǒng)由兩種精細封裝的光纖傳感器組成，能在高圍壓水中測量三軸試驗試樣的變形。
2.按權利要求I所述的一種高圍壓三軸試驗光纖傳感實時量測系統(tǒng)，其特征在于光纖傳感系統(tǒng)由光纖聲發(fā)射傳感器和光纖應力傳感器組成，光纖傳感器經(jīng)過精細防腐封裝后貼于試樣表面，采集到的信號通過連接光纜傳送至光纖信號解調(diào)系統(tǒng)。
3.按權利要求I所述的一種高圍壓三軸試驗光纖傳感實時量測系統(tǒng)，其特征在于光纖解調(diào)系統(tǒng)是由解調(diào)儀和光纜組成，解調(diào)儀通過光纜與光纖傳感器相連，將試驗中所得到的光信號，轉化為所測的試樣的應變(應力)、位移、溫度，并借由數(shù)據(jù)線傳入計算機。
4.按權利要求I所述的一種高圍壓三軸試驗光纖傳感實時量測系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)由數(shù)據(jù)線和計算機組成，計算機接收來由數(shù)據(jù)線傳來的實驗數(shù)據(jù)，運用開發(fā)的軟件，將海量量測數(shù)據(jù)實時存儲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光纖傳感實時量測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由光纖傳感系統(tǒng)、光纖信號解調(diào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)測量存儲系統(tǒng)組成。其特征是通過光纖傳感系統(tǒng)對巖樣內(nèi)外損傷測量，借由光纖信號解調(diào)系統(tǒng)將光信號解調(diào)，再由數(shù)據(jù)測量存儲系統(tǒng)儲存。主要優(yōu)點是能在以水作為圍壓介質的三軸試驗中使用，無損觀測巖樣內(nèi)外損傷，可實現(xiàn)性強。
文檔編號G01N3/08GK102879274SQ20121038413
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權日2012年10月11日
發(fā)明者劉鎮(zhèn), 周翠英, 陸儀啟, 裘盛宇 申請人:中山大學