数显式矿用锚索应力传感器是煤矿井下及地下工程中用于实时监测锚索轴向应力的关键设备,其通过高精度测量与数字化显示,为支护结构安全评估、风险预警及支护设计优化提供科学依据。以下从技术特性、应用场景、核心优势及选型建议四个方面展开分析:
一、技术特性
测量原理
采用应变测量技术,当煤体或岩体受应力作用产生变形时,应力传递至应变体,应变计将变形量转换为电压信号,经监测主机处理后以数字形式显示应力值。部分型号(如GPD450A)集成温度补偿功能,消除环境温度对测量精度的影响。
核心参数
量程:主流型号量程覆盖0-400kN至0-500kN,部分可调至40kN以适应不同支护工况。
精度:测量误差通常控制在±1%以内,高端型号达±0.5%FS(满量程)。
分辨率:0.1kN,满足微小应力波动的监测需求。
显示方式:四位数码管或LCD屏幕,支持实时数据刷新与峰值保持。
通讯协议:RS485数字通讯,确保数据传输的稳定性与抗干扰性。
结构与防护
组成:传感器(壳体、视窗、信号线、探头)与监测主机通过通信电缆(如MHYV1×4)连接。
防护等级:IP65至IP67,防爆、防潮设计,适应-20℃至+60℃恶劣环境。
供电:内置锂电池(如3.6V/4Ah)或DC12V供电,低功耗设计支持长期连续工作。
二、应用场景
煤矿巷道支护
监测锚索轴向应力,评估支护结构受力状态,预防因应力集中或载引发的冒顶、片帮事故。
结合顶板离层传感器,形成“应力-位移”双参数监测体系,提升巷道稳定性分析的全面性。
隧道与边坡工程
实时监测围岩应力动态变化,识别断层、软弱夹层等隐蔽构造,辅助地质预测预报。
长期监测预应力锚索的荷载衰减,防止因应力松弛导致结构失效。
架棚支护巷道
监测棚腿、棚梁的应力分布,优化支护参数(如棚距、材质),降低材料消耗与返修率。