负温条件下激光位移传感器的标定

在使用激光位移传感器测试冻土位移中,由于测试现场环境条件恶劣,厂家给出的传感器线性度会降低,因此,需要对所有传感器在使用前应模拟使用时的环境条件重新进行标定。为验证激光位移传感器在冻土测试中的适用性,依据德国森萨帕特FT-50RLA220型激光位移传感器的结构、使用特点、技术指标,设计了由控温箱、标定支架、激光位移传感器、量块及数据采集装置组成的标定的装置,进行了不同负温条件下对激光位移传感器标定,并依据标定试验结果进行拟合参数修正,得到不同环境温度下的试验结果的线性度和迟滞特性。试验结果表明：不同的环境温度下,两个激光位移传感器与标准厂家测试曲线存在差异,不同负温条件下标定的两个激光位移传感器的拟合优度R²分别为0.999和1;线性度最大值分别为0.88%FS和0.32%FS。     

流变应力恢复法地应力测试及装置

深部软岩体应力测试难度大,尚无有效测试技术。对此,研制了一种适用于软岩体应力测试的三向压应力传感器,提出了相应的解算方法,并对传感器进行了标定试验、干扰试验和室内模型试验。标定试验结果表明,传感器的线性度、重复性等静态性能良好。当荷载不断增大时,传感器的测量误差先逐渐减小,直至为0,而后又逐渐增大,但误差基本上都在10%以内,说明传感器能较精确地测量量程范围内的应力大小。干扰试验结果表明,传感器3个传感面之间的相互干扰可以忽略不计。模型试验结果表明,随着加载次数的增加,传感器所感知的力越来越接近所施加的力,最后趋近于相等,进一步表明了该传感器基本满足工程实践要求。此外,初步探讨了传感器的优化设计方向等问题。     

煤矿井下钻孔内瓦斯浓度监测传感器研制

当前,煤矿井下钻孔作业时,瓦斯监测系统只能反映钻孔孔口处瓦斯抽采量,无法获得钻孔内某个区段的瓦斯抽采效果, 随着煤矿井下瓦斯抽采钻孔孔深增加,沿钻孔长度方向瓦斯抽采效果出现明显分区,不同孔深处有效抽采半径出现较大差异,导致煤矿井下瓦斯抽采钻孔布置难度较大,不确定性增加。针对此问题,设计一种煤矿井下钻孔内瓦斯浓度监测传感器,该传感器基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)原理,可实现钻孔内多点同时在线监测,保证了孔内无源,实现了本质安全。首先,分析TDLAS瓦斯测量基本原理,从气体分子吸收光谱原理出发,介绍了激光光源的选择,并根据比尔?朗伯定律推算瓦斯气体浓度解算公式。然后,在此基础上进行瓦斯浓度监测传感器设计,包括光程设计、结构设计、保护工艺设计和孔中操作流程4方面。最后,从性能和可靠性2方面出发,进行相对误差测试、稳定性测试、响应时间测试、与非色散红外传感器性能对比和防水防尘测试。设计的瓦斯浓度监测传感器直径40 mm,长度80 mm,传感器本质安全,结构上能够很好地适用于煤矿井下钻孔内应用。性能测试中,传感器全量程最大相对误差2.8%,小于孔内瓦斯浓度±6%的监测标准;稳定性测试中,传感器数据的波动范围在0.015%,稳定性为0.28%,满足稳定性小于1%的要求;传感器的响应时间约为8 s,满足响应时间小于10 s的要求;与非色散红外传感器对比测试中,设计的TDLAS瓦斯浓度监测传感器的相对误差和响应时间都明显优于非色散红外传感器。可靠性测试中,传感器长时间处于高湿度环境中,其测量精度并未受到影响,保护工艺可有效防水。性能测试和可靠性测试结果表明,瓦斯浓度监测传感器能够很好地满足孔内瓦斯浓度监测需求,在煤矿井下孔中监测方面具有很好的应用前景。      

新的锚固体抗拔力测试系统及应用

针对我国锚固体抗拔力现场检测方法中的不足,借助压力传感器、位移传感器、数据采集盒等电子元件,建立了一个新的抗拔力测试系统。该测试系统首先利用数据采集盒将传感器传递过来的反映压力和变形的电流信号转换为数字信号,再由相关程序对数据进行降噪处理并绘制测试曲线。系统实现了测试过程中数据的自动采集和成图,有助于测试人员及时了解锚固体的受力状况,避免了锚固体张拉破坏。以惠莞高速公路ZK26+231～ZK26+520压力分散型锚索抗拔力检测情况为例,验证了该系统的实用性和可靠性。     

高应变动力测桩法在桩基检测中的技术探讨

对高应变动力测桩法的现场测试技术(包括桩头处理、锤击能量、传感器的安装等对高应变测试的影响)和数据分析技术(包括测试曲线分析、波速确定、Jc值的选取等)进行了讨论。     

音响传感器的振动特性及非线性度测量

对于应用十分广泛的音响振动传感器，以机电类比的分析方法分析得出了机电类比等效线路及有关参数。并应用所得等效线路对振动传感器的固有振动特性和迫振特性作了详尽的理论分析。文章还介绍了影响非线性失真的主要因素，阐述了简单适用的“电动机”式非线性失真的测试电路及其原理，并论证了振动传感器在“电动机”运行状态下非线性度测试结果适用于“发电机”运行状态。     

冲击器无损测试的探讨

随着冲击回转钻进技术的迅速发展,许多大专院校、科研单位在研制冲击器的同时,对其性能参数的测试方法,进行了大量的研究。到目前为止,对压力、流量、冲击频率的测试已有一套比较有效的方法。而对冲击功的测试还存在一些问题。例如,无论是冲锤末速度计算法,还是示功图法,都要损坏冲击器,这就给测试工作带来极大的不便。我们在研究MT型冲击器的过程中,对无损测试冲击功方法进行了反复研究。在武汉地院北京研究生部1983年研究的冲击力传感器的基础上,研制成功了MZG型冲击功传感器。      

光纤布拉格光栅在季节冻土路基应变检测中的应用

介绍了现行光纤布拉格光栅（FBG）测试技术的应用领域、传感原理以及常用的封装方式,探索将FBG用于季节冻土路基这种隐蔽工程应变检测中的适应性。主要工作有：（1）基于FBG测试技术的植入梁方法,在传感器布设方面,根据不同测试对象提出了两种封装布设方式：浅置短距离半柔性探测杆和深置长距离半刚性探测杆两种封装布设方式;（2）针对现场测试需要,对电源、光纤传感器、数据采集及分析等整套现场测试系统进行了比较优选;（3）选择两处季节冻土路基作为埋设场地并开展为期1 a的观测。测试结果表明：FBG在-20～30 ℃的温差范围内保证了很高的存活率,所提出并实现的季节冻土路基应变测试系统具有较高的测试灵敏度和可靠性。该套测试系统为隐蔽工程的物理性质指标测试提供了新的技术手段。     

物理模型试验光纤传感测试方法应用进展

室内模拟试验是岩土力学与工程地质领域科学研究的重要手段之一。光纤传感测试是一种高精度、实时性、分布式和并行式的测试技术,构建物理模型试验光纤传感测试方法,推动了模拟试验技术的进步,为现场工程可以提供更可靠的指导。本文列举了常用模型试验光纤传感测试技术,综述了岩土力学与工程地质在5个方面应用模型试验光纤传感测试的进展,并对光纤传感器的结构形式、温度补偿、传感器标定、布设工艺等应用关键问题进行了总结,探讨了光纤与模型材料变形同步、协调和相容的关系。表明基于光纤传感技术的多尺度、多源信息模型试验研究将成为未来岩土力学与工程室内试验的热点。     

64通道高速振动数据同步采集系统的设计

现代振动测试中使用的传感器数量和种类越来越多,针对实际测试的需要,设计一种可以配接电荷输出型和电压输出型传感器的64通道同步数据采集系统。该系统有实时采集和瞬态采集两种应用模式;带有程控放大、程控滤波、自动调零功能;整体系统采用主从式结构设计方法,具有结构简单、成本低、可靠性高等优点。     

剪切波速原位测试技术及在地震安全性评价中的应用

本文简要介绍了剪切波速测试方法 ,重点论述单孔速度检层法的基本原理、测试技术以及剪切波速度在地震安全性评价中应用     

热机碎岩钻进工艺的试验研究

论述了热机碎岩的基本概念、基本原理;阐述了热机碎岩试验的基本方法,试验设备、试验钻头以及试验岩样;对试验数据以及试验工艺参数的关系做了详细的分析;得出了热机碎岩的最佳工艺参数及结论.     

GA型旁压仪的应用及成果分析

在南水北调工程中应用ＧＡ型旁压仪对地基进行原位测试。介绍了ＧＡ型旁压仪的基本结构、工作原理、测试及有关计算方法,并对其典型旁压的试验成果进行了分析。     

便携式地质刻槽取样机

针对目前地质勘查中刻槽取样工作存在的问题，从地质大调查的需要出发，研制了便携式地质刻槽取样机，介绍了其主要技术指标、基本结构、工作原理及野外生产试验简况。     

利用灰色局势决策评价和优选金刚石钻头

利用灰色局势决策理论综合评价了金刚石钻头的技术经济效益。结合近几ａ的钻探生产实践和科研成果,经验证和对比,为豫西地区优选高效、长寿、综合效益好的钻头提供了参考。      

旁压仪在地基工程原位测试中的应用及其成果分析

介绍了法国梅纳(Menard)旁压仪的结构和工作原理,并应用于地基勘察工程的原位测试,对旁压试验结果进行分析,以确定确定高层建筑物的地基承载力,并与理论计算结果进行对比,证明其结果能够很好的应用于工程设计。在旁压试验结果中,提供了测试地层的其他变形参数,并为类似工程提供参考。     

滤纸总吸力吸湿曲线的率定试验

滤纸法是一种间接的吸力测试方法,测试结果准确与否首先取决于滤纸的吸力率定曲线。介绍了滤纸法的基本工作原理,总结了滤纸法在国内外的研究现状。利用NaCl盐溶液法率定了国产双圈No.203型滤纸的总吸力吸湿率定曲线,给出了总吸力率定曲线的双线性拟合方程。分别比较了双圈No.203型滤纸与Whatman’s No.42型滤纸的总吸力和基质吸力率定曲线,指出两种滤纸的基质吸力率定曲线基本一致,以及国产双圈No.203型滤纸总吸力率定曲线的转点含水率更高的特点     

桥梁桩低应变反射波法检测及分析探讨

低应变反射波法检测技术作为一种成熟的桩身完整性检测方法,正在被广泛的应用到工程实践中。本文结合铜陵市沿新路互通立交工程桩低应变检测实例,简要介绍了低应变反射波法的基本原理,假定桩为一维线弹性直杆,建立了桩-土动力模型,结合现场测试数据对几个典型实测波形进行了分析,并且通过拟合计算,分析了桩的完整性。     

剪切波速测试技术及场地土液化势判别

文章简要地介绍了剪切波测试技术的基本原理、野外测试方法及其在工程中的主要用途.结合工程实例,对于在资料处理中碰到的场地液化势判别的问题,采用石兆吉判别式,丁伯阳判别式,谢生荪判别式及标准贯入试验法等目前运用较多的多种液化判别方法进行对比分析,最后得出在本次工程中石兆吉判别式结果最切合本次工程,其结果予以采用,并且就液化判别问题提出了一些建议.     

河床砂卵石的旁压测试应用及成果分析

介绍了法国梅纳(Menard)旁压仪的结构和工作原理,并应用于砂卵石地基勘察工程的原位测试,对旁压试验结果进行分析,以确定水电站坝址砂卵石基础的地基承载力和变形参数,并与室内试验和超重型动力触探的结果进行对比,证明其成果能够很好地应用于工程设计,并为类似工程提供参考。