矿压测试总结(大四上)

11.测试技术：测量技术和实验技术的总称。2.测试系统的组成：荷载系统、传感器、信号变换与测量电路、显示与记录系统。3.精度：指测试系统给出的指示值和被测量的真值的接近程度。误差：绝对误差（不反应相对误差）：Δx=x(仪器指示值)-A。（真值）相对误差γx=。。AAx×100％引用误差γy=mxAx。（常用应用误差来划分仪表的精度等级））|X。—仪器指示值A。—真值xm—仪器的测量上限4.量程（测量范围）：系统在正常工作时所能测量的最大量值范围。5.分辨率（灵敏阀）：系统可能检测到的被测量的最小变化。6.非电量电测技术：指将被测非电量转换成便于放大、记录的电量技术。7.测试系统的传输特性：表示测量系统的输入与输出对应关系的性能。静态测量——被测量不随时间变化——静态传递特性（描述测试系统静态测量时输入—输出函数关系的方程或图形）动态测量——被测量随时间变化——动态传递特性（描述测试系统动态测量时输入—输出函数关系的方程或图形。（精度与静态测量传递特性关系较大）8.特性曲线的确定：对于求取静态标定曲线，通常以标准量作为输入信号并测出对应的输出，将输入与输出数据描在坐标纸上的相应点上，再用统计法求出一条输入——输出曲线。（标准量的精度应较被标定系统的精度高一个数量级）。9.灵敏度：概念：对测试系统输入一个变化量Δx，就会相应地输出另一个变化量Δy，则灵敏度S=xy几何意义：指系统特性曲线的斜率。计算方法：对公式L21f两边求导，得：dLf141d2f2，则灵敏度：fLddKf1812。提高措施:①采用短弦；②在频率较小的范围内测量使用；③使用细弦。10.传感器的作用：将被测物理量直接转换为相应地容易检测，传输和处理的信号。（也称换能器、变换器、探头）11.一次仪表：将非电量直接转换为电量。二次仪表：将传感器输出的信号进行变换、运算、计数与显示功能的装置。12.传感器的命名：主要技术指标——特征描述——变换原理——被测量（不可省略）eg：100mm应变式位移传感器传感器的分类：按变换原理分（电阻式、电容式、差动变压器式、光电式）按被测量分（位移传感器、压力传感器、速度传感器）传感器的标定：目的：通过实验建立传感器输入量与输出量之间的关系，即求取传感器的输出特性曲线（标定曲线）方法：①利用标准设备产生已知的非电量标准值作为输入量，输入到待标定的传感器中，得到传感器的输出量，然后将传感器的输出量与输入量的标准值作比较，从而得到一条标定曲线。②用一个标准测试系统去测未知的非电量，再用待标定的传感器测量同一个非电量，然后把两个结果作2比较从而得到传感器的一系列性能指标。标定要求：①传感器的标定应在其使用条件相似的状态下进行②在被测对象的变化频率小于30ＭＨｚ时，静标定造成的误差可忽略，故可只做静标定。但工作在高频或冲击荷载下的传感器，静标定误差大，应设法模拟实际荷载进行动态标定。③为减小标定中的偶然误差，应增加重复标定次数和提高测试精度④在介质中标定时，力争做到使标定与使用在介质密度，含水量和介质变形特性等方面的一致。13.变阻式、应变式、振弦式见P11-P2914.匹配误差：由于作用在传感器上的应力与未放入传感器时该点的应力是不同的，由此而引起的测量误差称匹配误差15.完全匹配：（静力完全匹配）：传感器与介质的弹性模量E和泊松比µ相等。（动力完全匹配）：传感器与介质的E、µ和密度ρ相等，还要求传感器的动力刚度gcg与介质的动力刚度ssc相等（c为波速）16.应力计的刚度应较大（则P力的绝大部分将由原件来承担，则原件弹簧所受压力与P力相近）应变计的刚度应较小（则弹簧原件顺着系统的变形而变形，对变形的阻抗很小，则原件弹簧的变形与系统的变形相近）17.电阻应变效应：电阻值随变形发生变化的现象。横向效应：应变上横向部分的线栅与纵向部分的线栅产生的电阻变化符号相反，使应变片的总电阻变化量减小的现象。18.应变片的灵敏系数（即灵敏度）K：将应变片粘贴于处于单向应力状态的试件表面，使其敏感栅纵向中心线与应力方向平行，应变片电阻值的相对变化与沿其纵向应变x之比，即K=xRR（一般K小于K。，因为有横向效应）。19.测量电路的加减特性：相邻桥臂的应变极性一致时（即同为拉或同为压时），输出电压为两者之差；极性不一致时，输出电压为两者之和。两相对桥臂，则与上述规律相反的特性（拉正压负）20.压电效应：由于外力作用而使晶体表面产生电荷的现象逆压电效应：由于电场的存在而使晶体发生变形的现象。（电场→变形，电致伸缩效应）21.纵波（p波）：质点振动方向与波的传播方向一致。横波（s波）：质点振动方向垂直于波的传播方向。滑行波：当入射角达到临界角是，透射波就会变成沿下层界面以速度V2传播的波为滑行波。表面波（R波，瑞利波）：沿介质表面和交界面传播，波动振幅随深度增加而迅速衰减的波。22.声波速度与岩体特性的关系：①弹性模量降低，则声波速度也相应下降；②岩石致密，岩体声速越高；③结构面的存在，使得声速降低，并使声波在岩体中传播时存在各向异性。垂直于结构面方向声速低，平行于结构面方向声速高；④岩体风华程度大则声速低；⑤压应力方向上声波速度高；⑥孔隙率η大，则波速低；密度高，单轴抗压强度大的岩体波速高。23.凯塞效应：当材料被加载时，有声发射信号发生，若卸去后第二次再加载,则在卸载点以前几乎不再有发射信号，只有当超过第一次加载时的最大载荷后，才有声发射出现，这种现象称为声发射的不可逆效应，也称凯塞效应。24.围岩松弛带：硐室围岩由于开挖及爆破作用，会引起硐壁附近，岩体的完整性和强度的下降，形成应力降低区或松弛区。25.松动圈：概念：在岩体中开挖巷道后，应力重新分布，巷道围岩表层不能承受压力时产生裂隙并发生变形位移，而形成；裂隙松动圈。测定方法：钻孔望远镜法、钻孔摄影法、钻孔电视法、形变-电阻率法及声波测试法等，最常用的是声波测试法。326.巷道围岩相对移动量：指不分巷道顶板、底板或两帮格子的单独移动量，而只计其最后的相对移动结果。巷道围岩绝对移动量：指测定巷道顶板，底板或两帮某一部位的实际移动值。27.围岩松动圈：在岩体中开挖巷道后，应力重新分布，巷道围岩表层不能承受压力时则产生裂隙并发生变形位移，而形成破碎松动圈。28.滑行波，入射概念设声波在水和岩体中的传播速度分别为V1,V2入射角α，折射角β，则21sinsinVV，而一般V2V1,则βα。而当α增加到某一角度i时，β=90°，此时折射波2在岩体内孔壁周围滑行，形成滑行波，α=i称为入射临界角。Sini=21vv29.离层仪工作原理：在煤巷的顶板锚杆端部设置一个浅基点，在深部稳定岩层内300~500mm处设一个深基点，通过深基点与浅基点之间的位移量来检测顶板的离层状态并根据具体的煤巷条件设置顶板离层临界值。30.巷道围岩深部位移观测：通常在围岩内钻孔，在孔内布设多个测点，以孔底的测点为基准点，测量各测点与基准点的相对位移变化，以观测不同深度的岩体位移，测得沿钻孔深度的变形位移梯度曲线。31.三量观测：顶底板移近量（下沉量）、活柱下缩量、支柱载荷量32.支架阻力：初撑力P。:指支架移架后的初始工作阻力P。=10x4QDz1ii02i0Q----支架初撑时立柱油缸高压侧压力，MPa；D----立柱油缸内径，cm；z----支架立柱数目（前柱后柱）循环末阻力Pm：系指循环末移架前的工作阻力Pm=10x4QDi02。imQ----循环末立柱油缸高压侧的压力，MPa。4时间加权平均阻力Pt：系指一个采煤循环内以时间为加权计算的平均工作阻力：nnnntttttpptpptpp...)(21....)(21)(21p211221110几何意义Pt值可视为P-t关系曲线下所包围的面积，除以受力的总时间，即将P-t曲线与t轴所围面积支护强度q：系指支架对顶板的支护阻力与其支护面积（下）的比值33.支架工作特性曲线（P-t)支架运转特性曲线（P-s）34.安全阀开启：当立柱工作阻力达到额定值（即安全阀的开启压力）时，安全阀开启。开启后立柱高压腔压力不再上升，压力曲线出现锯齿形。计算指标：①安全阀开启时间比率平均值ztziniki1tt，z----安全阀开启的立柱总数；kit----第i循环立柱安全阀开启时间，min；nit----第i循环时间，min。②安全阀循环开启率平均值nzzii1ikk，ik：某一观测循环支架立柱安全阀开启数，iZ：某一观测循环测区4支架立柱总数，n:测区观测总循环数。35.刚弦式传感器的工作原理：当表面刚性板1受力后，通过传力轴3将力作用于弹性薄板2，使之发生挠曲变形。嵌固在薄板2上的两根弦夹4偏转，使得刚弦5的应力发生变化，以致弦的自振频率发生相应变化。利用刚弦频率仪中的激励装置使刚弦起振并接收振荡频率，根据受力前后刚弦振动频率的变化，并通过预先标定的传感器压力-振动频率的标定的曲线，就可以换算出所要测定的压力量值。L21f36.刚弦压力盒工作原理：当支柱压力p通过导向球面覆盖1作用于工作膜3时，工作膜受力挠曲，两刚弦柱4张紧刚弦5，使弦的振动频率f越高，将压力盒电缆插头9与GSJ-1型频率计相接时，仪器中的激发放大器输入端与感应磁头7接通，输出端与激发磁头6相接。接通电源后，弦振动在感应磁头中感应的微小电压，经激发放大器放大后输出给激发磁头，增大弦的振幅，直到最后能量平衡而达到稳定。由频率计显示振弦的平频率f，再从p-f标定曲线中查到p值。