一种传感器安装及回收装置、系统及其安装方法和使用方法

1.本发明属于传感器的安装与回收技术领域，具体涉及一种传感器安装及回收装置、系统及其安装方法和使用方法。


背景技术：

2.随着矿山逐渐往深部开采，深部的高地应力、高温、高渗透压及强烈开采扰动现象逐步显现，导致各种灾害日益增多，如岩爆和冲击地压灾害带来的安全生产问题日益严重。因此，建立微震监测系统可以掌握监测区域内三维地应力场的一般分布规律。根据微震事件参数的时空演化规律，应用至相应的高应力预防与调控方法，可以减少了深部灾害事故的发生，确保生产安全、提高效益和稳定增产。
3.而微震监测系统所获取的事件参数是由微震传感器所得，每个微震传感器都需要稳固于预先打好的钻孔中，以用于监测一定范围的微震事件，这个过程往往是不可逆的。当监测区域需要更换时，则需要重新购置新的微震传感器，而一套微震监测系统所用微震传感器至少四个，进而造成成本的骤升。因此，研发一种能够快速、简便安装和回收传感器的装置是极有必要的，尤其是应用于矿山领域的微震传感器的安装和回收。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种传感器安装及回收装置、系统及其安装方法和使用方法，所述装置能够实现传感器的快速、便捷的安装，尤其是还可以实现传感器的回收。对于矿山领域的微震传感器而言，所述装置可以极大的节省成本。
5.一方面，本发明提供一种传感器安装及回收装置，包括：外固定器、内固定器以及传感器固定器，所述内固定器嵌入所述外固定器内；所述内固定器中间开孔，用于放置传感器以及传感器固定器，所述传感器固定器设置在所述传感器的一端，所述传感器的数据线穿过所述传感器固定器的通孔，所述传感器的另一端与所述内固定器的底部贴合；所述外固定器的底部外围设有连接螺栓，用于与导波杆连接；
6.其中，所述传感器固定器的外壁设有外螺纹，所述内固定器的内壁设有内螺纹，所述传感器固定器上背离传感器的一端设有辅助件，所述辅助件用于供回收传感器时作为施力支点将所述传感器固定器从所述内固定器中旋出。
7.本发明所述装置中利用外固定器以及内固定器对传感器进行了双重保护，尤其是外固定器起到了防冲击的作用。
8.可选地，所述内固定器的外壁上设有阻装件且所述外壁上对应所述阻装件的位置开设凿口，所述阻装件与所述内固定器的连接端为旋转轴，所述阻装件与所述内固定器之间设有弹簧。
9.可选地，所述外固定器的内壁上对应所述阻装件的位置设有与所述阻装件外形相匹配的开口。
10.基于上述结构，阻装件可以绕旋转轴在一定的范围内旋转，使得将内固定器安装
到外固定器的过程，安装更加顺畅以及便捷；同时，利用外固定器内壁上的开口使得内固定器稳定地嵌入到外固定器中。
11.可选地，所述阻装件的个数大于或等于6。其中，根据装置的尺寸以及实际需求可以对阻装件的个数进行适应性调整。
12.可选地，所述外固定器的底部内侧设有波形弹簧和预紧结构，所述预紧结构与所述内固定器的底部贴合。
13.可选地，所述辅助件为六角螺母。其中，利用六角螺母作为辅助件时，回收传感器时，可以使用内六角管与六角螺母配合旋转，进而将传感器固定器取出。
14.可选地，所述传感器为微震传感器。其中，优选上述装置用于微震传感器的安装与回收操作，应当理解，其他地质结构中用于采集波信号的传感器也是适用于上述安装及回收装置。
15.二方面，本发明还提供一种基于上述传感器安装及回收装置的系统，包括所述传感器安装及回收装置和传感器，所述传感器设置在所述传感器安装及回收装置的内固定器中。
16.三方面，本发明还提供一种基于上述传感器安装及回收装置的安装方法，包括如下步骤：
17.将传感器放入所述传感器安装及回收装置的内固定器中并套上垫片，再通过内固定器的内螺栓以及传感器固定器的外螺纹相配合将所述传感器固定器旋入所述内固定器内使得传感器与所述内固定器的底部贴合；
18.将所述内固定器插入所述外固定器内，使得内固定器与外固定器贴合；
19.将外固定器固定在检测点。
20.四方面，本发明还提供一种基于上述传感器安装及回收装置的回收方法，包括如下步骤：
21.将辅助件作为支点施力，并利用内固定器的内螺栓以及传感器固定器的外螺纹相配合将传感器固定器从内固定器中旋出；
22.再将传感器取出实现回收。
23.有益效果
24.1.本发明提供的一种传感器安装及回收装置，其利用外固定器、内固定器以及传感器固定器将传感器固定在内固定器中，一方面利用内、外固定器对传感器进行双重保护，有效地防止出现因冲击干扰而导致变形等情况；二方面，利用内螺栓与传感器固定器的外螺纹的配合实现了传感器的回收，可以节省资源以及降低成本。
25.2.本发明的进一步优选方案中，在内固定器的外壁上设有阻装件以及在外固定器的内壁上对应开设开口，以及阻装件可以绕旋转轴在一定的范围内旋转，促使将内固定器安装到外固定器的过程，安装更加顺畅以及便捷；同时，利用外固定器内壁上的开口使得内固定器稳定地嵌入到外固定器中。
附图说明
26.图1是本发明的结构示意图。
27.图2是外固定器仰视图。
28.图3是内固定器外观图。
29.图4是传感器固定器示意图。
30.图中：1外固定器；1-1连接螺栓；1-2波形弹簧；1-3预紧结构；1-4内壁卡槽；2内固定器；2-1阻装件；2-2旋转轴；2-3弹簧；2-4内螺纹；3传感器；4垫片；5传感器固定器；5-1六角螺母；5-2外螺纹；6数据线。
具体实施方式
31.本发明提供的一种传感器安装及回收装置用于实现传感器的安装以及回收。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1：
33.本实施例以微震传感器为例进行说明。如图1所示，本实施例提供的一种传感器安装及回收装置由外固定器1、内固定器2及传感器固定器5构成。其中，微震传感器和传感器固定器5设置在内固定器2内，内固定器2嵌入到外固定器1中。
34.外固定器1的底部外侧设有连接螺栓1-1，连接螺栓1-1与导波杆相连，实现信号的传输。外固定器1的底部内侧设有波形弹簧1-2和预紧结构1-3，其中，波形弹簧1-2和预紧结构1-3连接。外固定器1内部开孔，用于容纳内固定器2。其中，外固定器1的内壁上开设与内固定器2上阻装件2-1的形状尺寸相匹配的开口，使得内固定器2推入外固定器1时，内固定器2上的阻装件2-1嵌入到外固定器1的对应开口内。
35.内固定器2的外壁上设有若干个阻装件2-1，阻装件2-1与内固定器2的外壁通过旋转轴2-2连接，阻装件2-1的外壁上对应阻装件2-1的位置开设凿口，凿口与阻装件2-1的形状和大小相匹配，使得阻装件2-1绕旋转轴2-2在一定范围内可以旋转。为了使得阻装件2-1具备良好的复原性能，在阻装件2-1与内固定器2之间设有弹簧2-3。如图1所示，本实施例中设有6个阻装件2-1以及阻装件2-1选用三角形，其他可行的实施例中，阻装件2-1的个数和形状可以进行适应性调整，譬如设置为12个，本发明对此不进行具体的限定。将内固定器2推入外固定器1时，内固定器2的阻装件2-1嵌入外固定器1的对应开口内，并使得内固定器2的底部与外固定器1的预紧结构1-3紧密贴合。
36.内固定器2中间开孔，用于放置微震传感器以及传感器固定器5。其中，为了实现快速安装以及后续回收，在内固定器2的内壁上设有内螺纹2-4。如图1所示，本实施例中在内壁的下部设有内螺纹2-4，内螺纹2-4的范围应当是根据传感器和传感器固定器5的位置而定，其基本要求为：以满足传感器固定器5将传感器推送到传感器与内固定器2紧密贴合；以及将传感器固定器5从内固定器2旋出。
37.传感器固定器5的外壁设有外螺纹5-2，外螺纹5-2与内螺纹2-4相匹配。传感器固定器5安装在传感器的一端，用于将传感器固定使得传感器与内固定器2紧密贴合。传感器固定器5上背离传感器的一端设有六角螺母5-1，六角螺母5-1是用于回收传感器时，利用内六角管与传感器固定器5的六角螺母5-1贴合，旋转取出传感器固定器5，进而完成传感器的回收。
38.其中，传感器的数据线穿过传感器固定器5的通孔，一般连接到信号采集器上。
39.应当理解，利用上述结构可以快速安装传感器，并利用上述内、外固定器对传感器进行了双重保护。本实施例作为优选方案，其设置的阻装件2-1可以使得安装过程更加顺畅，其他可行的实施例中，对其不进行具体的限定。
40.实施例2：
41.在上述传感器安装及回收装置的基础上，本发明还提供一种传感器安装及回收系统，其包括：传感器安装及回收装置和传感器，传感器设置在传感器安装及回收装置中的内固定器内。具体的结构以及连接关系请参照前述实施例1的相关阐述。
42.实施例3：
43.基于本发明提供的传感器安装及回收装置，及其安装方法包括如下步骤：
44.a.将微震传感器放入内固定器2，并套上垫片4，再通过内螺纹2-4以及外螺纹5-2将传感器固定器5旋入内固定器2，使传感器与内固定器2底部完全贴合；
45.b.将内固定器2插入外固定器1，使内固定器2底部与预紧结构1-3紧密贴合，完成内固定器2与外固定器1的安装；
46.c.将安装好的外固定器1通过连接螺栓1-1旋入已经注浆好的导波杆中，完成最后安装。
47.具体地，根据监测方案设计传感器布置点，于巷道两帮打设4个直径60mm左右的钻孔，将导波杆插入钻孔并注浆。
48.本实施例中按照上述a-c的步骤将微震传感器安装到本发明所述装置中，其他可行的实施例中，上述a-c的步骤可以进行适应性调整，譬如，先执行b，再执行a也是可以满足本发明的基本需求以及构思的。
49.实施例4：
50.基于本发明提供的传感器安装及回收装置，及其回收方法包括如下步骤：
51.a.将外固定器1与导波杆旋转分离；
52.b.将内六角管与传感器固定器5的六角螺母5-1贴合，再通过内螺纹2-4以及外螺纹5-2将传感器固定器5旋出内固定器2，进而完成传感器的回收。
53.应当理解，实施例3-4是基于实施例1所述的装置结构进行的阐述，当本发明对所述传感器安装及回收装置的结构进行适应性调整时，其安装方法和回收方法也进行适应性调整。综上所述，本发明提供的一种传感器安装及回收装置有效地实现了微震传感器的快速安装以及便捷回收，有效地降低了检查成本，具有广阔的应用前景。
54.需要强调的是，本发明所述的实例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明不限于具体实施方式中所述的实例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，不脱离本发明宗旨和范围的，不论是修改还是替换，同样属于本发明的保护范围。