專利名稱：一種新型地形變軸向測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新型地形變軸向測量儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型一種機械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于通過鉆孔耦合觀測法對地的軸向形變進行測量的測量儀器。
背景技術(shù)：
[0002]地球物理勘探中，在地形變測量與觀測中經(jīng)常使用鉆孔耦合觀測方法，即將形變觀測儀器安裝在鉆孔中并使用耦合介質(zhì)將其與周邊巖體形成耦合成焊接的邊界條件，從而感受巖體變形。地形變軸向測量儀可以對鉆孔軸向的巖體變形進行測量，這樣在巖體內(nèi)鉆進不同方向的鉆孔就可以測量巖體內(nèi)方向的變形，達到全方位地形變觀測的目的。由于鉆孔觀測的特點，鉆孔軸向的形變觀測較為困難。[0003]如圖1所示，目前地形變軸向測量儀由直筒型外筒11作為其外殼，密封蓋12和導(dǎo)桿13其間安裝有位移傳感器4。當(dāng)巖體軸向變形時，其兩端距離的微小變化經(jīng)導(dǎo)桿13傳導(dǎo)到位移傳感器4上，再通過導(dǎo)線將信號輸出。由于外筒11采用直筒結(jié)構(gòu)，外筒11水平向的等效彈性模量低于其軸向的等效彈性模量，因此外筒11在水平向較之軸向更容易變形，而水平向的變形會影響到軸向的測量。為了減少直筒式結(jié)構(gòu)的測量缺陷，可以縮短外筒11長度，在外筒11的一端增加導(dǎo)桿13長度。可是即便如此，導(dǎo)桿13的水平向和軸向的彈性模量也只能達到近似相同的水平，無法達到理想的軸向形變測量條件。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型解決的技術(shù)問題在于克服了現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供了一種新型地形變軸向測量儀，軸向的等效彈性模量與安裝耦合介質(zhì)相當(dāng)，而其水平向的等效彈性模量卻可以高出軸向一到兩個數(shù)量級，達到理想的軸向形變測量條件，且根據(jù)需要可調(diào)節(jié)水平向與軸向的等效彈性模量的數(shù)量級倍差。[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:[0006]一種新型地形變軸向測量儀，用于對所安裝區(qū)域的軸向地形變進行測量，包括波紋狀外筒21，上密封頭22、下密封頭23、位移傳感器4、傳動桿25 ；[0007]所述的上密封頭22與下密封頭23分別設(shè)于波紋狀外筒21兩端與波紋狀外筒21構(gòu)成密閉容器；[0008]傳動桿25設(shè)于密閉容器內(nèi)，兩端分別與上密封頭22與下密封頭23連接；[0009]位移傳感器4設(shè)于傳動桿25上。[0010]所述 的傳動桿25通過內(nèi)安裝座26與上密封頭22連接。[0011]所述的傳動桿25下端伸出下密封頭23部分為錐形。[0012]所述的上密封頭22中設(shè)有出線孔27。[0013]由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施例提供的一種新型地形變軸向測量儀，外筒為特有的波紋結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)在軸向的等效彈性模量較低，而在水平向的等效彈性模量卻可以高出軸向一個數(shù)量級以上，因此接近形變測量的理想條件。即將這一結(jié)構(gòu)的測量儀安裝在形變體中，由于測量儀的軸向等效彈性模量較低，所以可以在其軸向隨形變體任意變形，而測量儀的水平向等效彈性模量較高，對形變體在其水平向的變形不敏感，因此可不受干擾的測量軸向變形。


[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的地形變軸向測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2為本實用新型實施例提供的新型地形變軸向測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0017]下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。[0018]下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。[0019]如圖2所示，一種新型地形變軸向測量儀，用于對所安裝區(qū)域如巖石，地下礦脈的軸向地形變進行測量，包括波紋狀外筒21，上密封頭22、下密封頭23、位移傳感器4、傳動桿25 ;所述的上密封頭22與下密封頭23分別設(shè)于波紋狀外筒21兩端與波紋狀外筒21構(gòu)成密閉容器；傳動桿25設(shè)于密閉容器內(nèi)，兩端分別與上密封頭22與下密封頭23連接；具體的所述的傳動桿25通過內(nèi)安裝座26與上密封頭22連接。上密封頭22中設(shè)有出線孔27。位移傳感器4設(shè)于傳動桿25上。由于波紋狀外筒21為外部受力形變結(jié)構(gòu)，而其采用了波紋管狀結(jié)構(gòu)，這一特殊的結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)波紋管發(fā)生軸向變形時，其兩端距離的微小變化經(jīng)傳動桿25傳導(dǎo)到位移傳感器4上，而后位移傳感器4通過設(shè)于出線孔27中的導(dǎo)線將信號輸出。[0020]這一波紋結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)在軸向的等效彈性模量較低，而在水平向的等效彈性模量卻可以高出軸向一個數(shù)量級以上，因此接近形變測量的理想條件。即將這一結(jié)構(gòu)的測量儀安裝在形變體中，由于測量儀的軸向等效彈性模量較低，所以可以在其軸向隨形變體任意變形，而測量儀的水平向等 效彈性模量較高，對形變體在其水平向的變形不敏感，因此可不受干擾的測量軸向變形。[0021]同時，還可以通過對波紋管的，波紋的深度尺寸與間距的調(diào)節(jié)進而調(diào)節(jié)水平向與軸向的等效彈性模量的數(shù)量級倍差，也就是調(diào)節(jié)水平向與軸向的等效彈性模量的倍數(shù)關(guān)系。進而達到更適合的測量精度。[0022]另外，所述的傳動桿25下端伸出下密封頭23部分為錐形。便于新型地形變軸向測量儀向鉆孔內(nèi)安裝。[0023]以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。`
權(quán)利要求1.一種新型地形變軸向測量儀，用于對所安裝區(qū)域的軸向地形變進行測量，其特征在于，包括波紋狀外筒(21)，上密封頭(22)、下密封頭(23)、位移傳感器(4)、傳動桿(25)； 所述的上密封頭(22)與下密封頭(23)分別設(shè)于波紋狀外筒(21)兩端與波紋狀外筒(21)構(gòu)成密閉容器； 傳動桿(25)設(shè)于密閉容器內(nèi)，兩端分別與上密封頭(22)與下密封頭(23)連接； 位移傳感器(4)設(shè)于傳動桿(25)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型地形變軸向測量儀，其特征在于，所述的傳動桿(25)通過內(nèi)安裝座(26)與上密封頭(22)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型地形變軸向測量儀，其特征在于，所述的傳動桿(25)下端伸出下密封頭(23)部分為錐形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型地形變軸向測量儀，其特征在于，所述的上密封頭(22)中設(shè)有出 線孔(27)。
專利摘要本實用新型實施例提供了一種地形變鉆孔軸向測量儀，用于對所安裝區(qū)域的軸向地形變進行測量，包括波紋狀外筒(21)，上密封頭(22)、下密封頭(23)、位移傳感器(4)、傳動桿(25)；所述的上密封頭(22)與下密封頭(23)分別設(shè)于波紋狀外筒(21)兩端與波紋狀外筒(21)構(gòu)成密閉容器；傳動桿(25)設(shè)于密閉容器內(nèi)，兩端分別與上密封頭(22)與下密封頭(23)連接；位移傳感器(4)設(shè)于傳動桿(25)上。軸向的等效彈性模量與安裝耦合介質(zhì)相當(dāng)，而其水平向的等效彈性模量卻可以高出軸向一到兩個數(shù)量級，達到理想的軸向形變測量條件，且根據(jù)需要可調(diào)節(jié)水平向與軸向的等效彈性模量的數(shù)量級倍差。
文檔編號G01B21/32GK203116726SQ20132015471
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者陳征, 李宏, 吳立恒, 范國勝, 董云開, 李濤, 喻建軍, 王海忠 申請人:中國地震局地殼應(yīng)力研究所