基于钻孔变形法的无线地应力测量系统及测试分析

摘要

随着电子技术的发展,各种不同的地应力测试设备也在逐渐往无线测量方向发展。设计基于钻孔变形法原理的无线地应力测量变形计,研发具备自动测量及采集数据的数字集成系统,并详细介绍该变形计的组成结构、测试原理、测量方法及标定验证。利用卡尔逊变形计标定台对变形计的钢环应变传感器进行标定,得到每个钢环变形时电压信号与钢环变形的Q值关系,结果显示,测量时钢环电压变化与钢环变形之间有良好的线性重复关系,单个钢环的分辨率可达0.025μm,测量精度提高约3倍;用铝质立方体及花岗岩试样进行探头整体标定试验,结果显示,变形计测量误差小于5%,绝对误差小于0.6 MPa,说明变形计测量结果测量准确,可以满足现场使用要求。地应力测量变形计的无线设计为深孔地应力的测量提供一条新途径,并且可以实现对套芯应力解除全过程中测量数据的连续读取,克服人工测读仅获得有限离散数据而导致测试精度不足的缺陷。