導語：應力傳感器基於光纖光柵傳感技術，利用光纖傳感技術本征絕緣、壽命長、易陣列複用的優勢，實現單筒多測點同步測量。本期轉化果平台推薦的《基於光纖光柵的高精度三維擾動應力傳感器》是為滿足岩土工程、采礦工程所需而專門研製的特種應力應變陣列測量傳感器，其采用獨特的結構設計、獨到的封裝保護方式、精準的波長解調技術，突破了現有測試技術瓶頸，可以滿足地應力擾動的三維長期測量。
一、基本情況
基於光纖光柵的高精度三維擾動應力傳感器(空心包體應力計，下簡稱應力計)是為滿足岩土工程、采礦工程所需而專門研製的特種應力應變陣列測量傳感器，其采用獨特的結構設計、獨到的封裝保護方式、精準的波長解調技術，可以滿足地應力擾動的三維長期測量。
應力傳感器基於光纖光柵傳感技術，利用光纖傳感技術本征絕緣、壽命長、易陣列複用的優勢，實現單筒多測點同步測量。在本傳感器上可以有多個測環，每個測環上3個應變花測點，每個測點有呈45°方向的三個應變傳感器，用來實時測量彈性筒上不同位置的多點、多向應變大小。同時，傳感器包含1個溫度傳感器，用來測試環境溫度並對應變傳感器進行實時溫度補償。根據用途不同，單應變桶上可以有最多6個測環、54個應變傳感器。
該成果發揮光纖傳感的諸多優勢，具有耐腐蝕、抗電磁幹擾、抗地下水、易施工等優點，突破現有測試技術瓶頸，實現各地下工程的長期可靠測量。
相對於傳統的單方向位移監測，該方法可以精準獲取岩體內的三維應變信息，從而更加精確的獲得位移、變形信息，結合高速采樣技術，可以對岩爆進行監測。
傳感器實物圖如下所示：
圖1 傳感器實物圖
二、實物及關鍵指標
表1 關鍵技術指標
三、接續方式
傳感器采用鎧裝方式進行加強保護，確保光纜可以耐受現場施工的苛刻考驗。定製長度的專用鎧裝線纜直接插拔，現場不需熔接就可以接駁使用，減輕施工現場的工作量和難度。采用注漿、接續一體模式，便於施工現場調整接續長度或者更換傳感器等，具有施工便利、接續時間短、注漿阻力小等優勢。傳感器接續效果如下圖所示：
圖2 傳感器接續示意圖
黑色為傳感器，藍色為接續和注漿一體裝置，施工簡單
四、可靠的標定過程和數據
傳感器具備應變精確測量的能力，應變測量精度1微應變，測量範圍3000微應變，且具備實時溫度補償的能力。傳感器經過特殊的材料選擇和工藝方法以及穩定性處理手段，其長期穩定性遠高於常規應變傳感器。
科研團隊具備全鏈條設計能力，掌握關鍵技術和校準標定手段，確保科研成果中的每個應變傳感器都精準的參數，以確保客戶得到可靠的、經得起檢驗的真實原位數據。如下圖所示傳感器對應變和溫度的響應曲線，該圖表和原始數據作為基礎資料同步交付給用戶，便於後期精確計算：
圖3 傳感器壓力和溫度標定曲線
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