阅读说明：本技术 一种基于pvdf压力传感器的孔壁压力测量方法及装置 (Hole wall pressure measuring method and device based on PVDF pressure sensor ) 是由 赵明生 李�杰 夏德云 余红兵 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置,包括以下步骤：内侧隔热层覆盖,屏蔽层覆盖,外侧隔热层喷涂,压制限位,边封处理,边缘加固,安装；本发明还公开了一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量装置,包括PVDF压力传感器,PVDF压力传感器的外侧套设有内侧隔热层,所述内侧隔热层的外侧设置有铝箔覆盖片；本发明提出的基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置在炮孔壁压力测量试验前,采用铝箔胶带对PVDF传感器进行封装保护,铝箔不仅起到保护传感器和屏蔽电磁干扰的作用,与铜或金涂层一样还具有一定的热屏蔽的作用,由于PVDF传感器对大的热梯度很敏感,故试验使用耐高温油脂涂抹在铝箔表面,进一步起到很好的隔热的效果。(The invention provides a PVDF pressure sensor-based hole wall pressure measurement method and a PVDF pressure sensor-based hole wall pressure measurement device, which comprise the following steps: covering an inner side heat insulation layer, covering a shielding layer, spraying an outer side heat insulation layer, pressing and limiting, performing edge sealing treatment, reinforcing edges, and installing; the invention also discloses a hole wall pressure measuring device based on the PVDF pressure sensor, which comprises the PVDF pressure sensor, wherein an inner side heat insulation layer is sleeved on the outer side of the PVDF pressure sensor, and an aluminum foil covering sheet is arranged on the outer side of the inner side heat insulation layer; according to the PVDF pressure sensor-based hole wall pressure measuring method and device, before a blast hole wall pressure measuring test, the PVDF sensor is packaged and protected by the aluminum foil adhesive tape, the aluminum foil not only plays a role in protecting the sensor and shielding electromagnetic interference, but also has a certain heat shielding role as a copper or gold coating, and as the PVDF sensor is sensitive to a large thermal gradient, high-temperature resistant grease is smeared on the surface of the aluminum foil in the test, so that a good heat insulation effect is further achieved.)

一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置

技术领域

本发明涉及压力检测

技术领域

，具体为一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置。

背景技术

采用将传感器直接安装在炮孔中去测量炮孔压力一直是岩石爆破领域中非常有趣而又难以实现的问题，受到了世界各国研究人员的关注，而且成为长期以来已经成为了一个科研热点。尤其是关于近中区孔壁压力的峰值压力、时程曲线、分布规律、上升时间等参数，然而由于炮孔爆炸试验中孔内测试环境的恶劣性，炮孔直径小，测点布置的局限性、冲击压力大，安装结构的复杂性，很难再根据炮孔周围岩体所测得的应变大小进行换算，需要采取非常的技术手段。

现有技术中，孔壁压力直接测试试验中，炮孔内测试环境非常恶劣，炸药爆炸产生高压、高温可将粘贴在孔壁上的PVDF传感器毁坏，且存在的电磁脉冲，光热辐射等伴生灾害可能对测试结果造成影响，导致孔壁压力的直接测量试验很难进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置，包括以下步骤：

步骤一：内侧隔热层覆盖，将两组海绵包覆罩分别扣在PVDF压力传感器的两侧，即海绵包覆罩表面的第一卡位槽扣在海绵包覆罩的表面，此时PVDF压力传感器的外侧具有一层柔性隔热 层；

步骤二：屏蔽层覆盖，将铝箔覆盖片覆盖在海绵包覆罩表面，选取的铝箔覆盖片的尺寸大于海绵包覆罩的尺寸；

步骤三：外侧隔热层喷涂，将耐高温油脂均匀涂抹在铝箔覆盖片的表面 ，构成耐高温油脂涂层，起到隔热效果；

步骤四：压制限位，手轻轻抚摸铝箔覆盖片的表面，手指轻按感测到PVDF压力传感器的位置时，按压，铝箔覆盖片的表面形成压痕，此时将限位压框扣在压痕外侧，此时铝箔覆盖片表面构成下陷槽对PVDF压力传感器限位，且下陷槽的外侧构成第二卡位槽对海绵包覆罩限位；

步骤五：边封处理，将铝箔覆盖片边缘大于海绵包覆罩的部分弯折，使得铝箔覆盖片形成“凸”字形框体，如此海绵包覆罩的边缘被遮挡防护；

步骤六：边缘加固，将两组套设压环分别套设在铝箔覆盖片的突出部分的外侧，并推挤牵引片，使得牵引片端部越过卡位凸起，卡位凸起插入卡槽中，实现两组套设压环连接，且避免两组铝箔覆盖片分离；

步骤七：安装，由于测量压力的上升时间长，将步骤六封装的传感器直接与炮孔壁接触，应力的混响对测试结果影响很小，且没有明显干扰压力发展。

优选的，一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量装置，包括PVDF压力传感器，PVDF压力传感器的外侧套设有内侧隔热层，所述内侧隔热层的外侧设置有铝箔覆盖片，所述铝箔覆盖片的表面设置有耐高温油脂涂层，铝箔覆盖片的表面设置有压制限位件对PVDF压力传感器限位，且铝箔覆盖片的边缘设置有边沿压制片，所述边沿压制片的外侧套设有套设压环。

优选的，所述内侧隔热层包括海绵包覆罩以及开设在海绵包覆罩表面的第一卡位槽，第一卡位槽扣在PVDF压力传感器的外侧所述内侧隔热层包括海绵包覆罩以及开设在海绵包覆罩表面的第一卡位槽，第一卡位槽扣在PVDF压力传感器的外侧。

优选的，所述压制限位件包括限位压框，限位压框按压在铝箔覆盖片的表面形成下陷槽，且下陷槽的外侧构成第二卡位槽对海绵包覆罩限位。

优选的，所述边沿压制片与铝箔覆盖片一体成型，边沿压制片呈“凸”字形框体结构，两组套设压环之间设置牵引卡合件。

优选的，所述牵引卡合件包括牵引片以及开设在牵引片表面的卡槽，卡槽和卡位凸起配合连接，牵引片固定在其中一个套设压环的表面，卡位凸起固定在其中另一个套设压环的表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出的基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置在炮孔壁压力测量试验前，需采用铝箔胶带对PVDF传感器进行封装保护，铝箔不仅起到保护传感器和屏蔽电磁干扰的作用，与铜或金涂层一样还具有一定的热屏蔽的作用，由于PVDF传感器对大的热梯度很敏感，故试验使用耐高温油脂涂抹在铝箔表面，进一步起到很好的隔热的效果；

2.本发明提出的基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法及装置将铝箔覆盖片的边缘弯折压制呈边沿压制片，并采用套设压环套设在边沿压制片的外侧 ，避免边沿压制片侧壁形变，且两组套设压环通过牵引片配合卡位凸起、卡槽实现连接，避免两组覆盖结构从PVDF压力传感器外侧脱落。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A处结构放大示意图。

图中：PVDF压力传感器1、海绵包覆罩2、铝箔覆盖片3、耐高温油脂涂层4、限位压框5、第一卡位槽6、下陷槽7、第二卡位槽8、边沿压制片9、套设压环10、牵引片11、卡位凸起12、卡槽13。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：内侧隔热层覆盖，将两组海绵包覆罩2分别扣在PVDF压力传感器1的两侧，即海绵包覆罩2表面的第一卡位槽6扣在海绵包覆罩2的表面，此时PVDF压力传感器1的外侧具有一层柔性隔热 层；

步骤二：屏蔽层覆盖，将铝箔覆盖片3覆盖在海绵包覆罩2表面，选取的铝箔覆盖片3的尺寸大于海绵包覆罩2的尺寸；

步骤三：外侧隔热层喷涂，将耐高温油脂均匀涂抹在铝箔覆盖片3的表面 ，构成耐高温油脂涂层4，起到隔热效果；

步骤四：压制限位，手轻轻抚摸铝箔覆盖片3的表面，手指轻按感测到PVDF压力传感器1的位置时，按压，铝箔覆盖片3的表面形成压痕，此时将限位压框5扣在压痕外侧，此时铝箔覆盖片3表面构成下陷槽7对PVDF压力传感器1限位，且下陷槽7的外侧构成第二卡位槽8对海绵包覆罩2限位；

步骤五：边封处理，将铝箔覆盖片3边缘大于海绵包覆罩2的部分弯折，使得铝箔覆盖片3形成“凸”字形框体，如此海绵包覆罩2的边缘被遮挡防护；

步骤六：边缘加固，将两组套设压环10分别套设在铝箔覆盖片3的突出部分的外侧，并推挤牵引片11，使得牵引片11端部越过卡位凸起12，卡位凸起12插入卡槽13中，实现两组套设压环10连接，且避免两组铝箔覆盖片3分离；

步骤七：安装，由于测量压力的上升时间长，将步骤六封装的传感器直接与炮孔壁接触，应力的混响对测试结果影响很小，且没有明显干扰压力发展。

一种基于PVDF压力传感器的孔壁压力测量装置，包括PVDF压力传感器1，PVDF压力传感器1的外侧套设有内侧隔热层，内侧隔热层包括海绵包覆罩2以及开设在海绵包覆罩2表面的第一卡位槽6，第一卡位槽6扣在PVDF压力传感器1的外侧，内侧隔热层的外侧设置有铝箔覆盖片3，铝箔覆盖片3的表面设置有耐高温油脂涂层4；

铝箔覆盖片3的表面设置有压制限位件对PVDF压力传感器1限位，压制限位件包括限位压框5，限位压框5按压在铝箔覆盖片3的表面形成下陷槽7，且下陷槽7的外侧构成第二卡位槽8对海绵包覆罩2限位；

铝箔覆盖片3的边缘设置有边沿压制片9，边沿压制片9的外侧套设有套设压环10，牵引卡合件包括牵引片11以及开设在牵引片11表面的卡槽13，卡槽13和卡位凸起12配合连接，牵引片11固定在其中一个套设压环10的表面，卡位凸起12固定在其中另一个套设压环10的表面。

工作原理：实际使用时，将两组海绵包覆罩2分别扣在PVDF压力传感器1的两侧，即海绵包覆罩2表面的第一卡位槽6扣在海绵包覆罩2的表面，此时PVDF压力传感器1的外侧具有一层柔性隔热 层将铝箔覆盖片3覆盖在海绵包覆罩2表面，选取的铝箔覆盖片3的尺寸大于海绵包覆罩2的尺寸；将耐高温油脂均匀涂抹在铝箔覆盖片3的表面 ，构成耐高温油脂涂层4，起到隔热效果；手轻轻抚摸铝箔覆盖片3的表面，手指轻按感测到PVDF压力传感器1的位置时，按压，铝箔覆盖片3的表面形成压痕，此时将限位压框5扣在压痕外侧，此时铝箔覆盖片3表面构成下陷槽7对PVDF压力传感器1限位，且下陷槽7的外侧构成第二卡位槽8对海绵包覆罩2限位；将铝箔覆盖片3边缘大于海绵包覆罩2的部分弯折，使得铝箔覆盖片3形成“凸”字形框体，如此海绵包覆罩2的边缘被遮挡防护；将两组套设压环10分别套设在铝箔覆盖片3的突出部分的外侧，并推挤牵引片11，使得牵引片11端部越过卡位凸起12，卡位凸起12插入卡槽13中，实现两组套设压环10连接，且避免两组铝箔覆盖片3分离；由于测量压力的上升时间长，将步骤六封装的传感器直接与炮孔壁接触，应力的混响对测试结果影响很小，且没有明显干扰压力发展。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。