技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖體應(yīng)變儀。

背景技術(shù)

在區(qū)域應(yīng)力場作用下地殼會發(fā)生變形，鉆孔應(yīng)變觀測是研究地殼變形 和地應(yīng)力場變化的一種重要手段。鉆孔應(yīng)變儀能將地震和火山活動當(dāng)時及 其前后的地殼形變，以分鐘甚至接近測震的采樣時間連續(xù)記錄下來。因此 在地震預(yù)測預(yù)報和地球物理研究中發(fā)揮著重要的作用。

現(xiàn)有的鉆孔應(yīng)變儀包括體應(yīng)變儀和分量式應(yīng)變儀(邱澤華等，“國外 鉆孔應(yīng)變觀測的發(fā)展現(xiàn)狀”，地震學(xué)報，2004)。但是不論哪種應(yīng)變儀，均 采用電學(xué)傳感器進(jìn)行探測。如我國的FZY-1型鉆孔應(yīng)變儀采用電容傳感器 (李海亮等，“FZY-1型多分量式鉆孔應(yīng)變儀的設(shè)計(jì)”，地震地磁觀測與研 究，2004)，日本的山內(nèi)常生采用電磁傳感器，我國的王啟民提出了“弦 頻式鉆孔應(yīng)變儀(中國專利申請CN86100074A)，等等。這些電學(xué)式的鉆 孔應(yīng)變儀都具有相同的缺點(diǎn)，第一，不能抗雷擊，抗電磁干擾；第二，不 能解決零漂問題(邱澤華等，“國外鉆孔應(yīng)變觀測的發(fā)展現(xiàn)狀”，地震學(xué)報， 2004)。

光纖傳感器與對應(yīng)的常規(guī)傳感器相比，在靈敏度、動態(tài)范圍、可靠性 等方面具有明顯的優(yōu)勢，尤其具有抗電磁干擾、不怕雷擊、無零漂的特點(diǎn)。

因此，我們提出一種光纖體應(yīng)變儀，用于在地震探測領(lǐng)域的地應(yīng)變探 測，重點(diǎn)解決現(xiàn)有鉆孔應(yīng)變儀的電磁干擾、防雷擊、零漂問題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種光纖體應(yīng)變儀，以解決現(xiàn) 有鉆孔應(yīng)變儀的電磁干擾、防雷擊、零漂問題。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種光纖體應(yīng)變儀，包括：應(yīng)變筒20， 用于感受體應(yīng)變；充滿應(yīng)變筒20內(nèi)的液體50，用于傳遞應(yīng)變筒20感受到 的體應(yīng)變；端蓋10，用于密封；安裝于應(yīng)變筒20底部的彈簧管40，用于 感受應(yīng)變筒20內(nèi)壓力的變化；安裝于應(yīng)變筒20底部的螺栓80，用于灌注 液體50并密封；固定于彈簧管40和應(yīng)變筒20底部的光纖光柵60，用于 測量彈簧管40的端部位移；安裝于應(yīng)變筒20底部的保護(hù)罩70，用于保護(hù) 體應(yīng)變儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

上述方案中，在所述應(yīng)變筒20的底端26上進(jìn)一步開有第一孔21，用 于安裝彈簧管40。

上述方案中，所述彈簧管40與應(yīng)變筒20內(nèi)的液體50聯(lián)通，用于測 量液體50的壓力變化。

上述方案中，在所述應(yīng)變筒20的底端26上進(jìn)一步開有第二孔22，用 于安裝螺栓80。

上述方案中，所述保護(hù)罩70上進(jìn)一步開有孔71，以便光纖光柵60 的尾纖引出。

上述方案中，所述應(yīng)變筒20的側(cè)壁25剛度小于底端26和端蓋10的 剛度。

上述方案中，所述光纖光柵40具有一定的初始應(yīng)力。

上述方案中，所述應(yīng)變筒20內(nèi)進(jìn)一步裝有一柱體30，用于改變光纖 體應(yīng)變儀的溫度特性。

(三)有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明提供的這種光纖體應(yīng)變儀，在井下無任何電子元器件，抗 電磁干擾。

2、本發(fā)明提供的這種光纖體應(yīng)變儀，通過光纜連接井下儀器，光纜 可無金屬，故防雷擊。

3、本發(fā)明提供的這種光纖體應(yīng)變儀，采用波長調(diào)制型的光線光柵傳 感器，大大減小了體應(yīng)變儀的零漂問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的光纖體應(yīng)變儀的示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的光纖體應(yīng)變儀在井下安裝的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

請參照圖1-圖2，本發(fā)明提供的光纖體應(yīng)變儀包括：應(yīng)變筒20，用于 感受體應(yīng)變；充滿應(yīng)變筒20內(nèi)的液體50，用于傳遞應(yīng)變筒20感受到的體 應(yīng)變；端蓋10，用于密封；安裝于應(yīng)變筒20底部的彈簧管40，用于感受 應(yīng)變筒20內(nèi)壓力的變化；安裝于應(yīng)變筒20底部的螺栓80，用于灌注液體 50并密封；固定于彈簧管40和應(yīng)變筒20底端的光纖光柵60，用于測量 彈簧管40的端部位移；安裝于應(yīng)變筒20底端的保護(hù)罩70，用于保護(hù)體應(yīng) 變儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)。