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公开(公告)号：CN117928713A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410322969.4
申请日：2024-03-21
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅的待测物振动测量方法，涉及光纤光栅传感器技术领域。测量系统包括外壳，外壳可感受待测物的振动；在外壳内安装有支撑装置和传动装置，支撑装置安装在外壳侧壁的下部位置，传动装置包括凸轮、第一连杆、第二连杆以及滚子，所述的凸轮套设在转轴上，转轴安装在支撑装置上，第二连杆安装在支撑装置上，滚子安装在第一连杆上，滚子与凸轮接触配合，第一连杆和第二连杆的一端转动连接；第二连杆的另一端垂直向上，并且与位于外壳内上方的空心正方体接触；本发明通过磁性传动结构，减少了机械运动产生的热量对光纤精准度的影响，并添加了温度补偿设计。
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公开(公告)号：CN118049261B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410456669.5
申请日：2024-04-16
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统，涉及矿井巷道施工技术领域。其包括套筒、锚杆体、底座、支撑杆组、光纤光栅传感器组件、凸轮制动装置、锁止机构及信号检测单元，锚杆体穿设于套筒内部，底座通过支撑杆组与套筒活动相连。光纤光栅传感器组件包括布拉格光栅、磁力块和光纤线，布拉格光栅嵌设在锚杆体侧壁，磁力块设在支撑杆组上，与布拉格光栅正对，布拉格光栅具有磁性涂层。套筒外壁上设有多个凸轮制动装置，凸轮制动装置包括制动凸轮、齿轮及齿条，制动凸轮通过传动机构与底座相连。本发明利用磁极之间的相互作用力监测锚杆的锚固情况，避免光纤受到高强拉力而破坏，在遇到突发的高应力情况，可自发提高锚固效果。
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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：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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117928713B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410322969.4
申请日：2024-03-21
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅的待测物振动测量方法，涉及光纤光栅传感器技术领域。测量系统包括外壳，外壳可感受待测物的振动；在外壳内安装有支撑装置和传动装置，支撑装置安装在外壳侧壁的下部位置，传动装置包括凸轮、第一连杆、第二连杆以及滚子，所述的凸轮套设在转轴上，转轴安装在支撑装置上，第二连杆安装在支撑装置上，滚子安装在第一连杆上，滚子与凸轮接触配合，第一连杆和第二连杆的一端转动连接；第二连杆的另一端垂直向上，并且与位于外壳内上方的空心正方体接触；本发明通过磁性传动结构，减少了机械运动产生的热量对光纤精准度的影响，并添加了温度补偿设计。
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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：CN118049261A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410456669.5
申请日：2024-04-16
Applicant: 山东科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统，涉及矿井巷道施工技术领域。其包括套筒、锚杆体、底座、支撑杆组、光纤光栅传感器组件、凸轮制动装置、锁止机构及信号检测单元，锚杆体穿设于套筒内部，底座通过支撑杆组与套筒活动相连。光纤光栅传感器组件包括布拉格光栅、磁力块和光纤线，布拉格光栅嵌设在锚杆体侧壁，磁力块设在支撑杆组上，与布拉格光栅正对，布拉格光栅具有磁性涂层。套筒外壁上设有多个凸轮制动装置，凸轮制动装置包括制动凸轮、齿轮及齿条，制动凸轮通过传动机构与底座相连。本发明利用磁极之间的相互作用力监测锚杆的锚固情况，避免光纤受到高强拉力而破坏，在遇到突发的高应力情况，可自发提高锚固效果。
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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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