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公开(公告)号：CN115597518B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211592278.3
申请日：2022-12-13
Applicant: 山东科技大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤传感器的岩土变形监测仪、系统以及测量方法，涉及岩土、矿业工程上覆岩层变形监测技术领域。该岩土变形监测仪，首先将岩土的变形位移转换为水平方向的挡板位移，再通过挡板位移转换为第一磁性齿轮与第二磁性齿轮，即大齿轮和小齿轮的转动，通过大、小齿轮的同轴转动可放大或缩小原本的位移，使原本的水平位移转变为中空金属杆的竖直位移，水平位移与竖直位移之比等于第一磁性齿轮和第二磁性齿轮半径之比；通过反射镜面与光纤所构成的法珀腔的腔长的变形量，进而得出中空金属杆端的竖直位移，最终确定岩土位移的变化量。本发明岩土变形监测仪内部无电子元器件，避免了外部环境的干扰，具有抗电磁干扰、测量精度高的优点。
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公开(公告)号：CN110018329A
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201910294026.4
申请日：2019-04-12
Applicant: 山东科技大学
IPC: G01P15/03
Abstract: 本发明提供了一种锥形体光纤加速度传感器系统，包括：保护壳、弹性基层、光源、环形器、耦合器、光纤相位调制\解调器、隔离器、光电探测器；弹性基层设置于所述保护壳内以将所述保护壳内的腔体分隔成上下两个子腔，弹性基层的上表面和下表面分别设置有用于检测其形变的传感光纤组件，传感光纤组件分别与所述光纤相位调制\解调器连接，光源与环形器耦合连接，环形器分别与耦合器以及光电探测器耦合连接，耦合器分别与隔离器以及所述光纤相位调制\解调器连接，隔离器与光电探测器耦合连接；所述传感光纤组件的末端设置有反射层，所述光源产生的单色光经过所述耦合器分成强度相等的两束光，所述两束光经过反射层反射回来后再次经过所述耦合器。
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公开(公告)号：CN110018329B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910294026.4
申请日：2019-04-12
Applicant: 山东科技大学
IPC: G01P15/03
Abstract: 本发明提供了一种锥形体光纤加速度传感器系统，包括：保护壳、弹性基层、光源、环形器、耦合器、光纤相位调制\解调器、隔离器、光电探测器；弹性基层设置于所述保护壳内以将所述保护壳内的腔体分隔成上下两个子腔，弹性基层的上表面和下表面分别设置有用于检测其形变的传感光纤组件，传感光纤组件分别与所述光纤相位调制\解调器连接，光源与环形器耦合连接，环形器分别与耦合器以及光电探测器耦合连接，耦合器分别与隔离器以及所述光纤相位调制\解调器连接，隔离器与光电探测器耦合连接；所述传感光纤组件的末端设置有反射层，所述光源产生的单色光经过所述耦合器分成强度相等的两束光，所述两束光经过反射层反射回来后再次经过所述耦合器。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115790534A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202310014991.8
申请日：2023-01-06
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于反射式光纤的巷道倾角测斜仪以及倾角测量方法，涉及岩土工程传感技术领域。其包括外壳和测斜仪本体，测斜仪本体包括光纤集成探头、反射镜、活动板、位移转换块、主轴以及配重块；光纤集成探头安装在外壳的顶盖的内壁，光纤集成探头包括一根单模光纤和一根多模光纤，反射镜位于活动板上；活动板横向安装在外壳内，在活动板与外壳的顶盖的内壁之间设置有弹簧；主轴的底端设置配重块。当被测物体倾斜时，通过本发明可上下移动的活动板、滚动轴承、滑动轴承与位移转换块相配合，可以测得光功率大小与位移H的关系，进而结合相关理论计算，即可计算得出倾角大小。本发明测量精度高，可适用于复杂环境条件下的监测。
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公开(公告)号：CN115790534B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310014991.8
申请日：2023-01-06
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于反射式光纤的巷道倾角测斜仪以及倾角测量方法，涉及岩土工程传感技术领域。其包括外壳和测斜仪本体，测斜仪本体包括光纤集成探头、反射镜、活动板、位移转换块、主轴以及配重块；光纤集成探头安装在外壳的顶盖的内壁，光纤集成探头包括一根单模光纤和一根多模光纤，反射镜位于活动板上；活动板横向安装在外壳内，在活动板与外壳的顶盖的内壁之间设置有弹簧；主轴的底端设置配重块。当被测物体倾斜时，通过本发明可上下移动的活动板、滚动轴承、滑动轴承与位移转换块相配合，可以测得光功率大小与位移H的关系，进而结合相关理论计算，即可计算得出倾角大小。本发明测量精度高，可适用于复杂环境条件下的监测。
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公开(公告)号：CN115615395B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211442747.3
申请日：2022-11-18
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种光纤光栅采空区上覆岩层测倾仪及其测量方法，涉及传感技术领域。其包括测倾仪本体和壳体，壳体位于测倾仪本体的外围，壳体可跟随岩层或土壤发生倾斜；测倾仪本体包括上碟形体、下碟形体、磁体、转动支架结构及光纤光栅，在光纤光栅上涂有磁性涂层，上碟形体和下碟形体相对设置，磁体位于上碟形体和下碟形体之间，磁体整体为上轻下重的梭形结构。利用光纤光栅原理，梭形结构的磁体和光纤光栅间的双边吸引作用，一方面大幅度减少了磁体和光纤光栅之间的物理摩擦所带来的一系列的测量偏差，提高了测量精度；另一方面与光纤光栅配合实现了倾角方向的测量。本发明可同时实现倾角大小和倾角方向的测量，提高测量精度。
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公开(公告)号：CN115615395A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211442747.3
申请日：2022-11-18
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种光纤光栅采空区上覆岩层测倾仪及其测量方法，涉及传感技术领域。其包括测倾仪本体和壳体，壳体位于测倾仪本体的外围，壳体可跟随岩层或土壤发生倾斜；测倾仪本体包括上碟形体、下碟形体、磁体、转动支架结构及光纤光栅，在光纤光栅上涂有磁性涂层，上碟形体和下碟形体相对设置，磁体位于上碟形体和下碟形体之间，磁体整体为上轻下重的梭形结构。利用光纤光栅原理，梭形结构的磁体和光纤光栅间的双边吸引作用，一方面大幅度减少了磁体和光纤光栅之间的物理摩擦所带来的一系列的测量偏差，提高了测量精度；另一方面与光纤光栅配合实现了倾角方向的测量。本发明可同时实现倾角大小和倾角方向的测量，提高测量精度。
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公开(公告)号：CN115597518A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211592278.3
申请日：2022-12-13
Applicant: 山东科技大学(CN)
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤传感器的岩土变形监测仪、系统以及测量方法，涉及岩土、矿业工程上覆岩层变形监测技术领域。该岩土变形监测仪，首先将岩土的变形位移转换为水平方向的挡板位移，再通过挡板位移转换为第一磁性齿轮与第二磁性齿轮，即大齿轮和小齿轮的转动，通过大、小齿轮的同轴转动可放大或缩小原本的位移，使原本的水平位移转变为中空金属杆的竖直位移，水平位移与竖直位移之比等于第一磁性齿轮和第二磁性齿轮半径之比；通过反射镜面与光纤所构成的法珀腔的腔长的变形量，进而得出中空金属杆端的竖直位移，最终确定岩土位移的变化量。本发明岩土变形监测仪内部无电子元器件，避免了外部环境的干扰，具有抗电磁干扰、测量精度高的优点。
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