一种三维相似模拟材料模拟试验位移测量装置及其测量方法

摘要

本发明公开了一种三维相似模拟材料模拟试验位移测量装置及其测量方法，其主要结构为采用带储液腔结构形式的微压力传感装置，使用时，采用将微压力传感装置直接埋设在相似模拟材料内部的方式，将微压力传感装置分别与储液箱、采集仪和计算机连接，巧妙地将相似模拟材料内部局部位移监测的复杂的问题转化成简单的压力信号检测与输出，使得本发明具有结构简单、合理、实验结果真实准确、系统误差小；其具有自动读数和全程记录功能，较好地解决了现有技术中所存在的“突变点”监测不到，以及现有技术中存在的只能监测到覆岩下沉，而无法监测到覆岩抬升所致的模拟实验结果不全面、不真实、不准确的技术问题。

主权项

一种三维相似模拟材料模拟试验位移测量装置，其特征在于，包括用于盛放相似模拟材料的框架结构部分和位移监测单元；所述用于盛放相似模拟材料的框架结构部分整体呈无上盖的箱体结构，包括矩形底座、分别竖直固定连接在底座四个顶角位置处的四根立柱和可拆卸连接的活动挡板；所述箱体结构内部的相似模拟材料为层状结构，在竖直方向上依次分为若干层；所述立柱为顶角朝外的角钢，所述角钢的两外侧面上均匀开设有若干螺孔；所述活动挡板数量为若干，每一活动挡板的两端均分别开设有若干通透孔，并通过螺栓固定连接在所述角钢的两外侧面上的不同层高位置；每一活动挡板的侧面上都均匀开设有若干数量的条状缺口；所述位移监测单元包括储液箱、高压胶管、多通、微压力传感装置、采集仪和计算机；所述储液箱的顶部两侧分别设置有一透气孔和一注液口；所述储液箱的底部出液口的标高高于所述用于盛放相似模拟材料的框架结构部分的顶部，并通过管道与所述多通的进液口连接；所述微压力传感装置数量为若干，每个微压力传感装置的进液管口分别通过相应的高压胶管连接在所述多通的不同出液口上；所述微压力传感装置包括壳体，所述壳体内部左右两侧分别为压力变送器和储液腔；所述储液腔与所述进液管口贯通；所述储液腔靠近压力变送器的一侧的内壁上安装有一微压力传感器，所述储液腔的另一侧上方壁面上设置有一放气孔；所述放气孔内拧入一封堵用螺栓；所述微压力传感器与所述压力变送器通讯连接，所述压力变送器通过所述数据线与所述采集仪通讯连接；所述采集仪具有以太网接口，用于通过网线与所述计算机通讯连接；所述位移监测单元中的微压力传感装置均匀埋设在各不同层的相似模拟材料内部，各数据线、各高压胶管分别从活动挡板的侧面上的相应的条状缺口中穿出，与设置在所述用于盛放相似模拟材料的框架结构部分的外部的其余部件连接成一体；所述储液箱的出液口位于所述用于盛放相似模拟材料的框架结构部分顶部的上方。