巷道围岩离层位移监测仪制造技术

一种巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体、防护板和并排对称地安装在壳体内的两套离层位移传递机构、离层位移传感单元和一信息采集处理单元。离层位移传递机构包括位移拉线、传动轴、传动轮、传动带、收线轮、卷簧和锁紧装置。离层位移传感单元包括支撑电路板、Ｔ型台、光栅盘和光电耦合器。防护板设有漏水孔，位移拉线一端固定在岩层内，另一端穿过漏水孔卡装在收线轮的Ｔ型卡槽中。其有益效果是：制作工艺和结构简单，操作方便，提高了位移检测精度，可广泛应用在矿山开采、土木、水利、道路等施工过程中，对围岩体、巷道顶底板、坝体及边坡等位移进行有效地自动实时监测，及时消除生产安全隐患，也可为巷道及支撑岩体设计提供依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量装置，特别涉及一种巷道围岩离层位移监测仪。
技术介绍
目前，工程中检测位移的传感器和监测仪种类较多，各具特色，各有其适用范围， 但是，对土木、水利、道路、矿山的开采及地下工程中岩体、巷道岩层内部的位移自动监测和 预报的仪器却不多见，尤其是对高精度、大位移的实时自动监测几乎是空白，例如，在煤炭 开采中巷道围岩内部压力突变引起的冲击矿压、煤炭回采时采掘对巷道顶(底)板、煤柱等 岩层内部位移变化引起的冒顶、底臌、岩爆等引起的安全事故。至今尚缺少可靠的，能够实 时自动监测和预报的仪器，尤其在煤炭开采中尚缺少在地面上实现对井下巷道位移不间断 的实时自动监测和预报。在已获授权的技术专利(专利号为ZL 200820123806. X)“栅盘式岩层位移检 测仪”中，利用拉力线牵动位移轮，带动光栅盘转动，通过光电转换将与位移对应的光栅盘 转动信息转换为电信号，从而快速和准确的检测出微小的岩层位移变化，可实现高精度、大 位移检测。但是，依据上述专利制成的岩层位移监测仪，存在下面的不足之处两片光栅盘 在壳体内安装在一条轴线上，需要从壳体内引出上、下两段拉线，以传递位移和收紧拉线， 制作工艺和结构较为复杂，同时由于软拉线易变形影响位移检测的精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述缺陷，提供一种结构简单、操作方便、位移检测精度高的 巷道围岩离层位移监测仪。为达到上述目的，本专利技术提供的巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体和防护板， 所述防护板安装在所述壳体的下方，所述壳体安装有离层位移传递机构、离层位移传感单 元和信息采集处理单元，所述离层位移传递机构将岩离层位移传递到所述离层位移传感单 元，所述离层位移传感单元的输出信号接至所述信息采集处理单元，两套所述离层位移传 递机构和离层位移传感单元并排对称地安装，其两条中心轴线左、右相互平行，其中每套所述离层位移传递机构包括位移拉线、传动轴、传动轮、收紧带、收线轮、卷簧 和锁紧装置，所述壳体的下侧壁安装有支撑块，所述传动轴的一个端部位于所述壳体内，所 述传动轴的另一个端部自所述支撑块和所述壳体的侧壁伸出，传动轮、收线轮和锁紧装置 安装在所述传动轴上，传动轮和收线轮通过锁紧装置相互紧固成为一体，所述卷簧和所述 传动轮并排放置，卷簧轴安装在卷簧罩的侧壁上，卷簧罩安装在所述壳体外部的防护板上， 所述收紧带的端部设有传动带卡头并卡装在所述传动轮上，所述收紧带的另一端与所述卷 簧连接，所述防护板设有漏水孔，所述位移拉线一端固定在岩层内，另一端设有拉力线卡头 并穿过所述漏水孔卡装在所述收线轮的T型卡槽中；所述离层位移传感单元包括支撑电路板、T型台、光栅盘和光电耦合器，所述T型 台和光电耦合器分别安装在所述支撑电路板上，所述光栅盘安装在位于所述T型台上端的4所述传动轴上，所述光栅盘栅线部分插在所述光电耦合器凹槽里面；所述信息采集处理单元通过另一电路板安装在所述壳体内。本专利技术巷道围岩离层位移监测仪，其中所述离层位移传递机构还包括指示卷尺， 收紧带与指示卷尺叠合并共同缠绕在所述卷簧上，所述指示卷尺通过所述收紧带与所述传 动轮及所述光栅盘联动，所述离层位移传递机构设有外罩，所述指示卷尺的一端也与所述 卷簧连接，另一端自所述外罩的上方伸出并设有位移刻度指示尺。本专利技术巷道围岩离层位移监测仪，其中所述光栅盘与收线轮外径比例为2 1。本专利技术巷道围岩离层位移监测仪，其中所述漏水孔处安装有导向定位管，所述位 移拉线由所述定位管中穿过。本专利技术巷道围岩离层位移监测仪，其中所述壳体安装有RS485通讯接口，所述信 息采集处理单元包括通信模块、电源模块、单片机和无线模块，所述单片机通过所述通信模 块和RS485通讯接口与数据中心相连接，并通过所述无线模块与遥控器无线相连。本专利技术巷道围岩离层位移监测仪，其中所述壳体上方安装有液晶显示器，所述液 晶显示器与所述单片机相连。为达到上述目的，本专利技术提供的另一种巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体和防 护板，所述防护板安装在所述壳体的下方，所述壳体安装有离层位移传递机构、离层位移传 感单元和信息采集处理单元，所述离层位移传递机构将岩层离层位移传递到所述离层位移 传感单元，所述离层位移传感单元的输出信号接至所述信息采集处理单元，两套所述离层 位移传递机构和离层位移传感单元并排对称地安装，其两条中心轴线左、右相互平行，其 中每套所述离层位移传递机构包括位移拉线、传动轴、传动轮、收线轮、卷簧、隔离板 和锁紧装置，所述壳体的下侧壁安装有支撑块，所述传动轴的一个端部位于所述壳体内，所 述传动轴的另一个端部自所述支撑块和所述壳体的侧壁伸出，所述卷簧、隔离板、传动轮、 收线轮和锁紧装置安装在所述传动轴上的伸出部，所述传动轮和收线轮通过锁紧装置相互 紧固成为一体，所述卷簧一端固定在所述传动轴上，所述卷簧的另一端固定在卷簧罩的壁 上，卷簧罩安装在所述壳体外部的防护板上，所述防护板设有漏水孔，所述位移拉线一端固 定在岩层内，另一端设有拉力线卡头并穿过所述漏水孔卡装在所述收线轮的T型卡槽中；每套所述离层位移传感单元包括支撑电路板、T型台、光栅盘和光电耦合器，所述 T型台和光电耦合器分别安装在所述支撑电路板上，所述光栅盘安装在位于所述T型台上 端的所述传动轴上，所述光栅盘的栅线部分插在所述光电耦合器凹槽里面；所述信息采集处理单元通过另一电路板安装在所述壳体内。本专利技术巷道围岩离层位移监测仪，其中所述离层位移传递机构还包括指示卷尺， 所述指示卷尺的端部设有指示尺卡头并卡装在所述传动轮上，所述离层位移传递机构设有 外罩，所述指示卷尺的另一端自所述外罩的上方伸出并设有位移刻度指示尺。本专利技术巷道围岩离层位移监测仪的优点和积极效果在于由于在壳体内设置了并 排对称地安装两套离层位移传递机构、离层位移传感单元和位移传感器，其两条中心轴线 左、右相互平行，通过平行安装的传动轴、传动轮、收线轮与位移拉线刚性连接，其制作工艺 和结构更为简单，操作更加方便，既适用于小位移高精度测量，也适用于大位移高精度的自 动监测，而且克服了传统设计中在一条轴线上安装而需要引出上、下两段拉线，以传递位移和收紧拉线的缺陷，有效避免了软拉线易变形影响位移检测的精度，并通过改变光栅盘与 收线轮外径比例可以提高位移检测精度，本专利技术可广泛应用在矿山开采、土木、水利、道路 等施工过程中，对围岩体、巷道顶底板、坝体及边坡等位移进行有效地自动实时监测，及时 消除生产安全隐患，也可为巷道及支撑岩体设计提供依据。下面将结合实施例参照附图进行详细说明。附图说明图1是本专利技术巷道围岩离层位移监测仪实施例一的主视剖视图；图2是本专利技术巷道围岩离层位移监测仪实施例一的俯视剖视图；图3是本专利技术巷道围岩离层位移监测仪实施例一的俯视图；图4是本专利技术巷道围岩离层位移监测仪实施例二的主视剖视图；图5是本专利技术巷道围岩离层位移监测仪实施例二的俯视剖视图。具体实施例方式实施例一参照图1和图2，本专利技术巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体15和防护板13，防护 板13安装在壳体15的下方。壳体15安装有两套离层位移传递机构、离层位移传感单元和 一个信息采集处理单元。两套离层位移传递机构和离层位移传感单元并排对称地安装，其 两条中心轴线左、右相互平行。信息采集处理单元通过电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体（１５）和防护板（１３），所述防护板（１３）安装在所述壳体（１５）的下方，所述壳体（１５）安装有离层位移传递机构、离层位移传感单元和信息采集处理单元，所述离层位移传递机构将岩层离层位移传递到所述离层位移传感单元，所述离层位移传感单元的输出信号接至所述信息采集处理单元，其特征在于：两套所述离层位移传递机构和离层位移传感单元并排对称地安装，其两条中心轴线左、右相互平行，其中：每套所述离层位移传递机构包括位移拉线（１）、传动轴（２０）、传动轮（８）、收紧带（９）、收线轮（４）、卷簧（１０）和锁紧装置（３），所述壳体（１５）的下侧壁安装有支撑块（２１），所述传动轴（２０）的一个端部位于所述壳体（１５）内，所述传动轴（２０）的另一个端部自所述支撑块（２１）和所述壳体（１５）的侧壁伸出，所述传动轮（８）、收线轮（４）和锁紧装置（３）安装在所述传动轴（２０）上，所述传动轮（８）和收线轮（４）通过锁紧装置（３）相互紧固成为一体，所述卷簧（１０）和所述传动轮（８）并排，卷簧轴安装在卷簧罩的侧壁上，所述卷簧罩安装在所述壳体（１５）外部的防护板（１３）上，所述收紧带（９）的端部设有传动带卡头（７）并卡装在所述传动轮（８）上，所述收紧带（９）的另一端与所述卷簧（１０）连接，所述传动轮（８）与卷簧（１０）通过所述收紧带（９）联动，所述防护板（１３）设有漏水孔（３２），所述位移拉线（１）一端固定在岩层内，另一端设有拉力线卡头（５）并穿过所述漏水孔（３２）卡装在所述收线轮（４）的Ｔ型卡槽中；每套所述离层位移传感单元包括支撑电路板（１７）、Ｔ型台（１９）、光栅盘（１８）和光电耦合器（１６），所述Ｔ型台（１９）和光电耦合器（１６）分别安装在所述支撑电路板（１７）上，所述光栅盘（１８）安装在位于所述Ｔ型台上端的所述传动轴２０上，所述光栅盘（１８）的栅线部分插在所述光电耦合器（１６）凹槽里面；所述信息采集处理单元通过另一电路板（２６）安装在所述壳体（１５）内。...

【技术特征摘要】
一种巷道围岩离层位移监测仪，包括壳体(15)和防护板(13)，所述防护板(13)安装在所述壳体(15)的下方，所述壳体(15)安装有离层位移传递机构、离层位移传感单元和信息采集处理单元，所述离层位移传递机构将岩层离层位移传递到所述离层位移传感单元，所述离层位移传感单元的输出信号接至所述信息采集处理单元，其特征在于两套所述离层位移传递机构和离层位移传感单元并排对称地安装，其两条中心轴线左、右相互平行，其中每套所述离层位移传递机构包括位移拉线(1)、传动轴(20)、传动轮(8)、收紧带(9)、收线轮(4)、卷簧(10)和锁紧装置(3)，所述壳体(15)的下侧壁安装有支撑块(21)，所述传动轴(20)的一个端部位于所述壳体(15)内，所述传动轴(20)的另一个端部自所述支撑块(21)和所述壳体(15)的侧壁伸出，所述传动轮(8)、收线轮(4)和锁紧装置(3)安装在所述传动轴(20)上，所述传动轮(8)和收线轮(4)通过锁紧装置(3)相互紧固成为一体，所述卷簧(10)和所述传动轮(8)并排，卷簧轴安装在卷簧罩的侧壁上，所述卷簧罩安装在所述壳体(15)外部的防护板(13)上，所述收紧带(9)的端部设有传动带卡头(7)并卡装在所述传动轮(8)上，所述收紧带(9)的另一端与所述卷簧(10)连接，所述传动轮(8)与卷簧(10)通过所述收紧带(9)联动，所述防护板(13)设有漏水孔(32)，所述位移拉线(1)一端固定在岩层内，另一端设有拉力线卡头(5)并穿过所述漏水孔(32)卡装在所述收线轮(4)的T型卡槽中；每套所述离层位移传感单元包括支撑电路板(17)、T型台(19)、光栅盘(18)和光电耦合器(16)，所述T型台(19)和光电耦合器(16)分别安装在所述支撑电路板(17)上，所述光栅盘(18)安装在位于所述T型台上端的所述传动轴20上，所述光栅盘(18)的栅线部分插在所述光电耦合器(16)凹槽里面；所述信息采集处理单元通过另一电路板(26)安装在所述壳体(15)内。2.根据权利要求1所述的巷道围岩离层位移监测仪，其特征在于其中所述离层位移 传递机构还包括指示卷尺(11)，收紧带(9)与指示卷尺(11)叠合并共同缠绕在所述卷簧 (10)上，所述指示卷尺(11)通过所述收紧带(9)与所述传动轮(8)及所述光栅盘(18)联 动，所述离层位移传递机构设有外罩(12)，所述指示卷尺(11)的一端也与所述卷簧(10)连 接，另一端自所述外罩(12)的上方伸出并设有位移刻度指示尺(6)。3.根据权利要求1或2所述的巷道围岩离层位移监测仪，其特征在于其中所述光栅 盘(18)与所述收线轮⑶外径比例为2 1。4.根据权利要求3所述的巷道围岩离层位移监测仪，其特征在于其中所述漏水孔 (32)处安装有导向定位管(33)，所述位移拉线(1)由所述定位管(33)中穿过。5.根据权利要求4所述的巷道围岩离层位移监测仪，其特征在于其中所述壳体(15) 安装有RS485通讯接口(14)，所述信息采集处理单元包括通信模块(25)、电源模块(27)、单 片机(28)和无线模块(29)，所述单片机(28)通过所述通信模块(25)和RS485通讯接口 (14)与数据中心相连接，并通过所述无线模块(29)与遥控器无线相连。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：安里千，刘庆，毛灵涛，
申请(专利权)人：安里千，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]