阅读说明：本技术 一种基于光纤光栅的应变式顶板离层传感器 (Strain type roof separation layer sensor based on fiber bragg grating ) 是由 王冕 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于光纤光栅的应变式顶板离层传感器,包括有防护罩,所述防护罩的基面固定连接有与其内部连通的防护管,所述防护管的外壁安装有防护管卡爪,以及顶部的端口处固定安装有密封堵头,所述防护管的内部活动穿接有第一钢丝绳和第二钢丝绳,所述第一钢丝绳滑动穿过密封堵头延伸至防护管的外部,以及位于防护管外部的一端固定连接有深部卡爪,所述第二钢丝绳滑动穿过密封堵头延伸至防护管的外部,以及位于防护管外部的一端固定连接有浅部卡爪,本发明涉及矿山技术领域。本发明,解决了以往的顶板离层指示仪是通过测量钢丝绳电阻的方式测算离层距离的问题。(The invention discloses a strain type roof separation sensor based on fiber bragg grating, which comprises a protective cover, wherein a base surface of the protective cover is fixedly connected with a protective pipe communicated with the interior of the protective cover, a protective pipe clamping jaw is arranged on the outer wall of the protective pipe, a sealing plug is fixedly arranged at the port of the top of the protective pipe, a first steel wire rope and a second steel wire rope are movably connected in the protective pipe in a penetrating mode, the first steel wire rope penetrates through the sealing plug in a sliding mode and extends to the exterior of the protective pipe, a deep clamping jaw is fixedly connected to one end, located at the exterior of the protective pipe, of the second steel wire rope penetrates through the sealing plug and extends to the exterior of the protective pipe, and a shallow clamping jaw is fixedly connected to one end, located at the exterior of the protective pipe. The invention solves the problem that the traditional roof separation indicator measures and calculates the separation distance by measuring the resistance of a steel wire rope.)

一种基于光纤光栅的应变式顶板离层传感器

技术领域

本发明涉及矿山技术领域，特别是涉及一种基于光纤光栅的应变式顶板离层传感器。

背景技术

以往的顶板离层指示仪(以下称“离层仪”)是通过测量钢丝绳电阻的方式测算离层距离，由于煤矿内部有严格的防爆要求，故离层仪的电池和数显部分要额外进行防爆考量，增加了防爆外壳，并且由于用电信号传输，各类信号之间的传输损耗较大，同时要有无线传输模块传送收集到的数据，使用专用的数据收集设备收集数据，增加了设备种类，使用时步骤繁琐，设备笨重且成本高昂。

发明内容

为了解决以往的顶板离层指示仪是通过测量钢丝绳电阻的方式测算离层距离的问题，本发明的目的是提供一种基于光纤光栅的应变式顶板离层传感器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于光纤光栅的应变式顶板离层传感器，包括有防护罩，所述防护罩的基面固定连接有与其内部连通的防护管，所述防护管的外壁安装有防护管卡爪，以及顶部的端口处固定安装有密封堵头，所述防护管的内部活动穿接有第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述第一钢丝绳滑动穿过密封堵头延伸至防护管的外部，以及位于防护管外部的一端固定连接有深部卡爪，所述第二钢丝绳滑动穿过密封堵头延伸至防护管的外部，以及位于防护管外部的一端固定连接有浅部卡爪；

所述防护罩底部的端口处覆有防护盖，所述防护盖的底部安装有两个仪表盘，所述防护罩的内部通过销轴转动连接有两个轮滚，所述轮滚的一侧固定安装有拉簧，以及另一侧同心固定连接有螺旋轴，所述防护盖内部的中心处固定连接有导流块，所述轮滚的侧壁固定安装有悬臂梁，所述悬臂梁的侧壁开设有条形槽，且条形槽的内壁固定安装有光纤。

优选的，所述拉簧的端部与防护罩的内壁为固定连接。

优选的，所述第一钢丝绳和第二钢丝绳均竖直滑动穿过导流块，且分别从导流块的两侧滑动穿出，且分别固定缠绕于两个轮滚的外壁。

优选的，所述轮滚和仪表盘之间设置有仪表拉绳，以驱动仪表指针转动。

优选的，所述悬臂梁的一端搭接于螺旋轴的外壁。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果：顶板岩层的运动会使深部卡抓发生位移，固定在深部卡抓上的第一钢绳会使滚轮和螺旋轴旋转，悬臂梁在螺旋轴的作用下产生形变，固定在悬臂梁上的光纤会随着悬臂梁的形变而弯曲，解调仪器随之计算出光纤波长变化，进而计算出离层数据，同时，同时通过仪表拉绳的作用使得仪表指针旋转，指示出离层数据。当岩层向反方向运动时，滚轮和螺旋轴在拉簧的作用下，反向旋转，同理测出离层数据；同时，本发明兼顾解调仪器检测离层数据，同时也能人工肉眼读出数据。

附图说明

以下结合附图和

具体实施方式

来进一步详细说明本发明：

图1为本发明的整体的结构示意图；

图2为本发明的部分的结构示意图；

图3为本发明的部分的结构示意图；

图4为本发明的悬臂梁的结构示意图。

图中：1、深部卡爪；2、第一钢丝绳；3、浅部卡爪；4、密封堵头；5、防护管卡爪；6、防护管；7、防护罩；8、防护盖；9、仪表盘；10、第二钢丝绳；11、轮滚；12、拉簧；13、螺旋轴；14、导流块；15、悬臂梁；16、光纤。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种技术方案：一种基于光纤光栅的应变式顶板离层传感器，包括有防护罩7，所述防护罩7的基面固定连接有与其内部连通的防护管6，所述防护管6的外壁安装有防护管卡爪8，以及顶部的端口处固定安装有密封堵头9，所述防护管6的内部活动穿接有第一钢丝绳2和第二钢丝绳10，所述第一钢丝绳2滑动穿过密封堵头9延伸至防护管6的外部，以及位于防护管6外部的一端固定连接有深部卡爪1，所述第二钢丝绳10滑动穿过密封堵头9延伸至防护管6的外部，以及位于防护管6外部的一端固定连接有浅部卡爪3；

所述防护罩7底部的端口处覆有防护盖8，所述防护盖8的底部安装有两个仪表盘9，所述防护罩7的内部通过销轴转动连接有两个轮滚11，所述轮滚11的一侧固定安装有拉簧12，以及另一侧同心固定连接有螺旋轴13，所述防护盖8内部的中心处固定连接有导流块14，所述轮滚11的侧壁固定安装有悬臂梁15，所述悬臂梁15的侧壁开设有条形槽，且条形槽的内壁固定安装有光纤16。

所述拉簧12的端部与防护罩7的内壁为固定连接。

所述第一钢丝绳2和第二钢丝绳10均竖直滑动穿过导流块14，且分别从导流块14的两侧滑动穿出，且分别固定缠绕于两个轮滚11的外壁。

所述轮滚11和仪表盘9之间设置有仪表拉绳，以驱动仪表指针转动。

所述悬臂梁15的一端搭接于螺旋轴13的外壁

使用时，顶板岩层的运动会使深部卡抓1发生位移，固定在深部卡抓1上的第一钢绳2会使滚轮11和螺旋轴13旋转，悬臂梁12在螺旋轴13的作用下产生形变，固定在悬臂梁12上的光纤16会随着悬臂梁12的形变而弯曲，解调仪器随之计算出光纤波长变化，进而计算出离层数据，同时，同时通过仪表拉绳的作用使得仪表指针旋转，指示出离层数据。当岩层向反方向运动时，滚轮11和螺旋轴13在拉簧12的作用下，反向旋转，同理测出离层数据；同时，本发明兼顾解调仪器检测离层数据，同时也能人工肉眼读出数据。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。