一种冻结井壁压力传感器固定装置的制作方法

1.本实用新型涉及土压力盒智能固定领域，尤其是一种冻结井壁压力传感器固定装置。


背景技术：

2.目前，我国矿井支护工程中开凿竖井井壁时需对土体进行临时支护，冻结法是在含水土体内埋设冻结管，冻结管内设置循环冷凝液，将土体内部热量带走以形成高强、密封性良好的冻土，来承受荷载以及防止地下水对井壁的渗透。冻结壁可适用性强、安全可靠，是井壁工程中较为常用的临时支护方法。
3.由于在冻结过程中土体可能会出现“冻胀”及“融沉”现象，会造成土体承受到一定程度的压力，易造成井壁开裂破坏。因此，为保护井壁，需要在冻结及解冻过程中对施加在井壁上的压力进行监测。
4.目前，通常采用土体压力盒实现井壁压力的测量，为保证监测结果的准确性，土体压力盒需要固定在一定的位置，但在土体中，往往难以让压力盒保持在恒定的位置，且不易做到压力盒与壁面完整贴合的最佳接触效果，从而使得测量结果不精准。传统的压力盒固定方法是采用铁丝 托盘或铁丝 螺栓 托盘的方式：当前普遍采用的压力盒固定方法通常是先将压力盒放入一个圆形托盘内，然后将铁丝交错成网覆盖在压力盒表面，再将铁丝两端物理搭接或者将两端分别缠绕在托盘上部固定的螺栓上，通过调紧螺栓使铁丝网下沉紧贴于压力盒表面，实现压力盒固定。这类方法虽然操作便捷，但缺乏相应的调节装置，局部限制性强，压力盒会由于缺乏合适着力位置而埋设失败，难以完成监测任务；另外现有技术的压力盒对井壁的压力不能实时监控和报警，若压力超过安全范围，施工人员不能及时得知从而酿成事故。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
6.鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本实用新型。
7.因此，本实用新型所要解决的技术问题是缺乏相应的调节装置，局部限制性强，压力盒会由于缺乏合适着力位置而埋设失败，难以完成监测任务；另外现有技术的压力盒对井壁的压力不能实时监控和报警，若压力超过安全范围，施工人员不能及时得知从而酿成事故。
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种冻结井壁压力传感器固定装置，包括，采集单元，包括与压力传感器连接的应变采集仪、与所述应变采集仪连接的处理模块，以及与所述处理模块连接的报警模块，所述处理模块连接有通信模块，所述通
信模块通过基站与移动终端通讯连接；
9.固定单元，包括固定盘、与所述固定盘连接的支架，所述支架与所述固定盘之间形成容置空间m，所述应变采集仪安装在所述固定盘上。
10.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述支架至少设置有三个并在固定盘上沿圆周均匀分布。
11.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述固定盘上沿径向设置滑槽，所述滑槽内设置有沿所述固定盘径向放置的转轴，所述支架一端设置有通孔，所述转轴穿过所述通孔，所述支架垂直于所述固定盘端面。
12.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述转轴表面设置有丝杆外螺纹，所述通孔设置有丝母内螺纹，所述丝杆外螺纹与所述丝母内螺纹配合连接。
13.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述固定单元中心轴位置设置有连接杆，所述连接杆上套设连接有端面齿轮，所述转轴一端设置有从动齿轮，所述端面齿轮与所述从动齿轮啮合。
14.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述容置空间m内设置有微调板，所述固定盘上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内连接有微调螺栓，所述微调螺栓的一端与所述微调板接触。
15.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述螺纹孔在所述固定盘上至少设置有三个并且均匀分布。
16.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述连接杆远离所述端面齿轮的一端设置有第一螺纹，所述连接杆连接有套筒，所述套筒与所述第一螺纹配合连接。
17.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述套筒还连接有支撑杆，所述支撑杆上设置有第二螺纹。
18.作为本实用新型所述冻结井壁压力传感器固定装置的一种优选方案，其中：所述第一螺纹与所述第二螺纹的旋向相反，所述第二螺纹与所述套筒配合连接连接。
19.本实用新型的有益效果：采集单元将压力值通过5g通信技术实时的存储和发送给施工人员，能够及时的知道压力值的变化；调节支架的的位置限制压力盒的径向偏移，其次调节微调螺栓，使得微调板上移，并同步带动压力盒上移，快速实现压力盒与井壁表面完全紧密接触，达到最佳贴合效果；本实用新型固定装置结构合理、安装简便、环境适应性强，操作快速灵活，特别适用于地下工程中冻结井壁结构之间的压力盒快速定位固定。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本实用新型提供的一种实施例所述的冻结井壁压力传感器固定装置中采集单元示意图；
22.图2为本实用新型提供的一种实施例所述的冻结井壁压力传感器固定装置中固定单元的结构示意图；
23.图3为本实用新型提供的一种实施例所述的冻结井壁压力传感器固定装置中固定单元剖面结构示意图；
24.图4为本实用新型提供的一种实施例所述的冻结井壁压力传感器固定装置中微调板原理的结构示意图；
25.图5为本实用新型提供的一种实施例所述的冻结井壁压力传感器固定装置中支撑杆固定原理的结构示意图。
具体实施方式
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
28.其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
29.再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
30.实施例1
31.参照图1～3，本实施例提供了一种冻结井壁压力传感器固定装置，包括采集单元100和固定单元200，其中采集单元100用于采集压力传感器测得压力值，固定单元200用于固定压力传感器。
32.具体的，采集单元100包括与压力传感器连接的应变采集仪101、与应变采集仪101连接的处理模块102，以及与处理模块102连接的报警模块103，处理模块102连接有通信模块104，通信模块104通过5g基站与移动终端105通讯连接；应变采集仪101将压力传感器的数据转为压力数值并发送给处理模块102，处理模块102为处理器/cpu，用于分析冻结井壁压力，报警模块103优选为警示灯和扬声器，一旦处理模块102判断冻结井壁压力超出安全范围即触发报警模块103进行报警；较佳的，处理模块102连接的通信模块104为现有技术中的无线通信模块，其能够发送信号至5g基站并分发给移动终端105，移动终端105为在冻结井附近工作人员携带的5g智能手机，能够实时观测井壁压力值，并能够接收到报警信号；本实施例中应用5g通信技术将井壁的压力实时监控并记录，大大提高了在冻结井的工作效率。
33.进一步的，固定单元200包括固定盘201、与固定盘201连接的支架202，固定盘201为圆形盘，用于承载压力传感器，其中，支架202与固定盘201之间形成容置空间m，压力传感器放置在容置空间m内部，并由支架202进行固定，较佳的，支架202的端部向固定盘201圆心
位置延伸形成凸起，用于限制压力传感器的轴向偏移。
34.应当说明的是，采集单元100的应变采集仪101安装在固定盘201上，并与压力传感器进行连接。
35.其中，支架202至少设置有三个并在固定盘201上沿圆周均匀分布，本实施例中支架202优选为4个并均匀分布。
36.进一步的，固定盘201上沿径向设置滑槽201a，滑槽201a内设置有沿固定盘201径向放置的转轴203，支架202一端设置有通孔202a，转轴203穿过通孔202a，支架202垂直于固定盘201端面，于是支架202通过转轴203能够在固定盘201上沿着固定盘201的径向移动，当4个支架202向固定盘201圆心处移动时，容置空间m的所能够容纳的体积变小，此时可放置小型的压力传感器进行固定，反之放置大的压力传感器进行固定，因此，本实施例能够根据所要实用传感器的大小进行调节以便固定。
37.较佳的，转轴203表面设置有丝杆外螺纹203a，通孔202a设置有丝母内螺纹202b，丝杆外螺纹203a与丝母内螺纹202b配合连接，所以转轴203与支架202形成丝杆结构，当转轴203进行转动时，支架202便可进行收缩或外扩。
38.进一步的，固定单元200中心轴位置设置有连接杆205，连接杆205上套设连接有端面齿轮204，转轴203一端设置有从动齿轮203b，端面齿轮204与从动齿轮203b啮合，端面齿轮204能够绕着连接杆205进行旋转，因此，当端面齿轮204转动时，与其相啮合的4个从动齿轮203b均进行转动，进而带动4个支架202移动，当4个支架202均向圆心处收缩时，便可对压力传感器起到固定的作用。
39.实施例2
40.参照图1～5，为本实用新型第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：
41.因为不同体积的压力传感器其高度和直径均不相同，因此还需要适应压力传感器的高度进行固定，其中，容置空间m内设置有微调板206，固定盘201上设置有螺纹孔201c，螺纹孔201c内连接有微调螺栓207，微调螺栓207的一端与微调板206接触。因此，当转动微调螺栓207时，微调板206与凸起之间的距离就会发生变化，而微调板206与凸起之间的距离应当与所要固定的压力传感器的高度一致，从而进行固定。
42.优选的，螺纹孔201c在固定盘201上至少设置有三个并且均匀分布。
43.进一步的，固定盘201的一个端面用于固定压力传感器，其另外一个端面就要对固定盘201进行固定，其中，连接杆205远离端面齿轮204的一端设置有第一螺纹205a，连接杆205连接有套筒208，套筒208与第一螺纹205a配合连接。因此套筒208转动时，便可调节与固定盘201之间的距离。
44.较佳的，套筒208还连接有支撑杆209，支撑杆209上设置有第二螺纹209a。在进行安装时，支撑杆209对固定盘201起到推动的作用，即支撑杆209的另一端抵触在井内的支撑结构上，并将固定的传感器的固定单元抵触在井壁上。
45.其中，第一螺纹205a与第二螺纹209a的旋向相反，第二螺纹209a与套筒208配合连接连接，于是只要转动套筒208，支撑杆209与连接杆205所形成的长度就可以伸长或缩短从而对固定单元进行固定。
46.本实施例中，通过设置的套筒将固定单元进行固定，并且，固定单元通过调节支架
和微调板适应不同规格的压力传感器，从而实现压力盒与井壁表面完全紧密接触，达到最佳贴合效果。
47.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
48.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
49.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
50.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。