本發(fā)明涉及多點位移計技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自動量測空間位移的多點位移計。

背景技術(shù)：

目前在煤礦所用的多點位移計大多數(shù)是以測量鋼絲繩的長度為依據(jù)，通過計算兩兩鋼絲繩之間的長度差，來推測圍巖內(nèi)部各巖層的離層情況，這種多點位移計是一種比較原始的測試工具，僅能粗略地測量圍巖的離層情況，為研究深部圍巖位移規(guī)律提供數(shù)據(jù)支持。

但是，這種多點位移計在安裝過程中，鋼絲繩容易出現(xiàn)纏繞、彎曲、斷裂等一系列問題，所得出的結(jié)果誤差較大，并且該結(jié)果僅僅是巖層在發(fā)生空間位移后在鋼絲繩長度變化上的反映，并不能客觀、真實地體現(xiàn)出巖層空間位移的真實情況；同時，在安裝該多點位移計的各個極點時，需要借助鉆桿將其送至圍巖內(nèi)部，費時費力，耽誤其它生產(chǎn)工作的接續(xù)，嚴重影響了科研工作的正常進行。

經(jīng)過理論研究和實踐證明，必須開發(fā)出一種能夠代替鋼絲繩測量深部圍巖空間位移規(guī)律的儀器，才能為巷道支護及科研工作提供客觀、精確的數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供自動量測空間位移的多點位移計，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，可以精確量測巷道圍巖內(nèi)部各巖層空間位移的情況。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種自動量測空間位移的多點位移計，包括防爆在線監(jiān)測終端、端頭鉆桿和第一鉆桿以及空間位移傳感器；所述防爆在線監(jiān)測終端通過基準板與所述第一鉆桿一端連接；所述空間位移傳感器包括兩個中間分別開設(shè)有球形凹槽的固定塊，所述兩個固定塊與所述端頭鉆桿以及所述第一鉆桿分別通過感應(yīng)插孔連接，靠近第一鉆桿的感應(yīng)插孔通過導(dǎo)線與所述防爆在線監(jiān)測終端連接；所述兩個固定塊的球形凹槽內(nèi)分別設(shè)置有轉(zhuǎn)動小球，靠近所述端頭鉆桿的固定塊內(nèi)的轉(zhuǎn)動小球上開設(shè)有感應(yīng)線圈孔，所述感應(yīng)線圈孔內(nèi)纏繞有感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈內(nèi)插設(shè)有位移伸縮桿，所述位移伸縮桿一端插入所述感應(yīng)線圈內(nèi)，另一端與靠近所述第一鉆桿的固定塊內(nèi)的轉(zhuǎn)動小球連接，所述位移伸縮桿上靠近感應(yīng)線圈一側(cè)的端部內(nèi)安裝有銜鐵，靠近所述端頭鉆桿的固定塊的球形凹槽內(nèi)安裝有與轉(zhuǎn)動小球緊密接觸的墊片；所述端頭鉆桿和所述第一鉆桿的外側(cè)壁上均設(shè)置有固定棘爪。

可選的，所述第一鉆桿為結(jié)構(gòu)相同的多根，兩根第一鉆桿之間通過空間位移傳感器連接，空間位移傳感器之間通過導(dǎo)線連接。

可選的，所述第一鉆桿均為多節(jié)活動桿，且自第一節(jié)至最后一節(jié)直徑依次減小，每節(jié)鉆桿按長度均勻設(shè)置多排長度調(diào)節(jié)孔，每排兩個調(diào)節(jié)孔相對布置，同一根鉆桿上的多個長度調(diào)節(jié)孔布置在一條直線上；所述長度調(diào)節(jié)孔內(nèi)安裝有長度調(diào)節(jié)螺栓。

可選的，所述端頭鉆桿頭部為圓錐狀，所述第一鉆桿為圓柱狀結(jié)構(gòu)。

可選的，靠近所述端頭鉆桿的固定塊的球形凹槽邊緣上開設(shè)有被支撐孔，靠近所述第一鉆桿的固定塊與所述被支撐孔相對應(yīng)的位置上開設(shè)有伸縮孔，所述伸縮孔內(nèi)活動設(shè)置有支撐桿，所述支撐桿通過導(dǎo)線與采集儀連接；所述位移伸縮桿為長度相同的多節(jié)結(jié)構(gòu)，自第一節(jié)至最后一節(jié)直徑依次減小。

可選的，所述防爆在線監(jiān)測終端內(nèi)部設(shè)有防爆藍牙發(fā)射器，所述采集儀內(nèi)部安裝有防爆藍牙接收器，所述采集儀表盤上設(shè)置“開關(guān)”、“藍牙”、“傳輸”、“伸縮”、“位置1～6”、“上查”、“下查”、“清除”按鈕和顯示屏，所述采集儀右下角留設(shè)USB插孔。

根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明保護的自動測量空間位移的多點位移計與普通多點位移計相比，通過可調(diào)節(jié)長度的鉆桿代替了不同長度的鋼絲繩，從根本上解決了鋼絲繩纏繞、彎曲、斷裂等一系列問題。同時，本發(fā)明對空間位移傳感器的使用代替了對鋼絲繩的測量工作，使得測量數(shù)據(jù)能更加準確、真實的反映深部圍巖的空間位移規(guī)律。此外，本發(fā)明通過對在線監(jiān)測終端和藍牙裝置的使用代替了人為的一系列測量工作，減少了測量的時間和次數(shù)，提高了工作效率。

因此，可調(diào)節(jié)鉆桿和空間位移傳感器的結(jié)合，再配合防爆在線監(jiān)測設(shè)備和藍牙裝置的使用，能夠準確、科學(xué)地研究巷道深部圍巖的空間位移規(guī)律，且測量數(shù)據(jù)真實、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例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發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；

圖1是本發(fā)明一種自動量測空間位移的多點位移計的剖面圖；

圖2是本發(fā)明一種自動量測空間位移的多點位移計的正視圖；

圖3是本發(fā)明端頭鉆桿與第一鉆桿連接處的示意圖；

圖4是本發(fā)明第一鉆桿連接處的示意圖；

圖5是本發(fā)明第一鉆桿與基準板連接處的示意圖；

圖6是本發(fā)明采集儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記說明：1為基準板，2為防爆在線監(jiān)測終端，3為防爆藍牙發(fā)射器，4為長度調(diào)節(jié)孔，5為長度調(diào)節(jié)螺栓，6為感應(yīng)插孔，7為伸縮孔，8為轉(zhuǎn)動小球，9為支撐桿，10為位移伸縮桿，11為被支撐孔，12為感應(yīng)線圈，13為感應(yīng)墊片，14為空間位移傳感器，15為導(dǎo)線，16為第一鉆桿，17為固定棘爪，18為銜鐵，19為感應(yīng)線圈孔，20為端頭鉆桿，21為采集儀，22為USB插孔，23為USB線，24為充電插頭。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(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發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，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，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的目的是提供自動量測空間位移的多點位移計，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，可以精確量測巷道圍巖內(nèi)部各巖層空間位移的情況。

本發(fā)明提供一種自動量測空間位移的多點位移計，包括防爆在線監(jiān)測終端、端頭鉆桿和第一鉆桿以及空間位移傳感器；所述防爆在線監(jiān)測終端通過基準板與所述第一鉆桿一端連接；所述空間位移傳感器包括兩個中間分別開設(shè)有球形凹槽的固定塊，所述兩個固定塊與所述端頭鉆桿以及所述第一鉆桿分別通過感應(yīng)插孔連接，靠近第一鉆桿的感應(yīng)插孔通過導(dǎo)線與所述防爆在線監(jiān)測終端連接；所述兩個固定塊的球形凹槽內(nèi)分別設(shè)置有轉(zhuǎn)動小球，靠近所述端頭鉆桿的固定塊內(nèi)的轉(zhuǎn)動小球上開設(shè)有感應(yīng)線圈孔，所述感應(yīng)線圈孔內(nèi)纏繞有感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈內(nèi)插設(shè)有位移伸縮桿，所述位移伸縮桿一端插入所述感應(yīng)線圈內(nèi)，另一端與靠近所述第一鉆桿的固定塊內(nèi)的轉(zhuǎn)動小球連接，所述位移伸縮桿上靠近感應(yīng)線圈一側(cè)的端部內(nèi)安裝有銜鐵，靠近所述端頭鉆桿的固定塊的球形凹槽內(nèi)安裝有與轉(zhuǎn)動小球緊密接觸的墊片；所述端頭鉆桿和所述第一鉆桿的外側(cè)壁上均設(shè)置有固定棘爪。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明提供一種自動量測空間位移的多點位移計，包括基準板1、防爆在線監(jiān)測終端2、防爆藍牙發(fā)射器3、長度調(diào)節(jié)孔4、長度調(diào)節(jié)螺栓5、感應(yīng)插孔6、伸縮孔7、轉(zhuǎn)動小球8、支撐桿9、位移伸縮桿10、被支撐孔11、感應(yīng)線圈12、感應(yīng)墊片13、空間位移傳感器14、導(dǎo)線15、第一鉆桿16、固定棘爪17、銜鐵18、感應(yīng)線圈孔19、端頭鉆桿20、采集儀21、USB插孔22、USB線23、充電插頭24；該多點位移計的基準板1是厚度為10mm的圓形板狀結(jié)構(gòu)，圓形直徑為200mm，一面與第一鉆桿16相連，另一面連接防爆在線監(jiān)測終端2；防爆在線監(jiān)測終端2外殼為100mm×100mm×50mm的長方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝防爆藍牙發(fā)射器3；防爆藍牙發(fā)射器3外殼為35mm×35m×25mm的長方體結(jié)構(gòu)，鑲在防爆在線監(jiān)測終端2內(nèi)部；每一節(jié)鉆桿按長度均勻設(shè)置5排長度調(diào)節(jié)孔4，每排兩個，每個長度調(diào)節(jié)孔4近似為直徑2mm的圓形結(jié)構(gòu)，長度調(diào)節(jié)孔4的排距為100mm，這兩個長度調(diào)節(jié)孔4相對布置，同一根第一鉆桿16上相距100mm的5個長度調(diào)節(jié)孔4布置在一條直線上；長度調(diào)節(jié)螺栓5一端為長為6mm、直徑為2mm的圓柱，表面刻有螺紋，另一端為直徑為6mm、厚度為2mm的圓柱，這兩部件連為一體；感應(yīng)插孔6為內(nèi)徑3mm、深度5mm的圓柱形凹槽；伸縮孔7為內(nèi)徑2mm、長11mm的圓柱形凹槽；轉(zhuǎn)動小球8為直徑20mm的圓球，與位移伸縮桿10相連接；支撐桿9為直徑2mm、長11mm的圓柱體；位移伸縮桿10總長度為100mm，平均分為5節(jié)，每節(jié)長20mm，第一節(jié)直徑為4mm，依次向內(nèi)每節(jié)減少0.5m，即最內(nèi)一節(jié)2mm，每一節(jié)可縮進上一節(jié)桿中；被支撐孔11為內(nèi)徑3mm、深度1mm的圓柱形凹槽；在每節(jié)的位移伸縮桿10靠近感應(yīng)線圈的一側(cè)端頭內(nèi)部安裝一塊厚度為1mm、直徑與位移伸縮桿10內(nèi)徑相同的銜鐵18；感應(yīng)線圈孔19在前一個轉(zhuǎn)動小球中開設(shè)，為內(nèi)徑6mm、長度19.5mm的圓柱形內(nèi)孔；感應(yīng)線圈12螺旋緊密纏繞在感應(yīng)線圈孔19外側(cè)；感應(yīng)墊片13安裝在前一個轉(zhuǎn)動小球與空間位移傳感器球形凹槽之間的空隙中，并與轉(zhuǎn)動小球8緊密接觸，用來感應(yīng)轉(zhuǎn)動小球8在各種方向上的轉(zhuǎn)動；空間位移傳感器14前后分別插在感應(yīng)插孔6中，整體為圓柱狀；導(dǎo)線15在鉆桿中螺旋纏繞，連接前后感應(yīng)插孔6；每根第一鉆桿16長度為2000mm，每一根第一鉆桿16又分為4節(jié)，每節(jié)長度為500mm，每上一節(jié)鉆桿比下一節(jié)鉆桿的外徑小2mm，可縮進下一節(jié)鉆桿中去，以此來調(diào)節(jié)鉆桿的長度；固定棘爪17長為50mm的具有一定彈性的鋼條，可將鉆桿固定在鉆孔內(nèi)部；端頭鉆桿20長為120mm，頭部為圓錐狀，其余部位為圓柱狀結(jié)構(gòu)；采集儀21為210mm×160mm×60mm的長方體結(jié)構(gòu)，其表盤上設(shè)置“開關(guān)”、“藍牙”、“傳輸”、“伸縮”、“位置1～6”、“上查”、“下查”、“清除”按鈕和顯示屏，采集儀21右下角留設(shè)USB插孔22；USB插孔22可插USB線23，USB線23與充電插頭24相連接，以此來給采集儀21充電，USB插孔也可通過USB線與計算機連接，把數(shù)據(jù)全部傳入計算機。

在將該多點位移計的鉆桿插入所測鉆孔前，點擊采集儀21“開關(guān)”鍵，將采集儀21打開，再點擊“伸縮”鍵，將空間位移傳感器伸縮孔7中的支撐桿9伸出，一直推到被支撐孔11中，之后將空間位移傳感器14安裝在前后兩根鉆桿之間，先將端頭鉆桿20送入鉆孔中，再依次將每根第一鉆桿16導(dǎo)入該鉆孔。安裝前，需要預(yù)先估計內(nèi)部巖層發(fā)生空間位移的位置，配合使用長度調(diào)節(jié)螺栓5，將空間位移傳感器14安置在可能發(fā)生空間位移的位置，把多余長度的鉆桿縮進下一節(jié)鉆桿之中，用長度調(diào)節(jié)螺栓5擰緊固定?？臻g位移傳感器14通過鉆桿內(nèi)部設(shè)置的導(dǎo)線15相連接，一直延伸至安裝在基準板1上的防爆在線監(jiān)測終端2，每隔半小時記錄一次離層數(shù)據(jù)。防爆在線監(jiān)測終端2內(nèi)部設(shè)有防爆藍牙發(fā)射器3，用于傳輸數(shù)據(jù)。該多點位移計的數(shù)據(jù)用采集儀21進行采集，采集儀21內(nèi)部安裝防爆藍牙接收器，采集儀21表盤上設(shè)置“開關(guān)”“藍牙”“傳輸”“伸縮”“位置1～6”“上查”“下查”“清除”按鈕和顯示屏，采集儀21右下角留設(shè)USB插孔22；USB插孔22可插USB線23，USB線23與充電插頭24相連接，以此來給采集儀21充電，USB插孔22也可通過USB線23與計算機連接。

采集時，將采集儀21靠近待測的多點位移計外部終端，打開開關(guān)，按下“藍牙”按鈕，等顯示屏顯示藍牙設(shè)備連接完畢，按下“傳輸”按鈕，等待數(shù)據(jù)全部傳入采集儀21即可。在現(xiàn)場，也可以在采集儀21顯示屏上讀取測量離層數(shù)據(jù)，按“上查”、“下查”按鈕進行查看。待上井后，也可通過USB線23將計算機與采集儀21連接，把數(shù)據(jù)傳入計算機中，進行分析和計算。采集儀21可存數(shù)據(jù)有限，當數(shù)據(jù)存滿時，可按下“清除”按鈕，清除數(shù)據(jù)，為下一步采集數(shù)據(jù)留出儲存空間。

本說明書應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。