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原文传递光纤电流法地质前探系统研究

论文题名：	光纤电流法地质前探系统研究
关键词：	隧道地质前探;光纤电流法;视电阻;测量精度
摘要：	地质前探是对隧道掘进前方地质体的结构、含水量、岩石软硬程度的探测，是预防突水、突泥等地质灾害的前提，准确的地质前探是保证隧道掘进安全、有序进行的关键。目前，地质前探的方法有很多，本文通过对常见的地质前探方法的原理和特点进行比较，结合BEAM综合法的局限性，提出了光纤电流法地质前探系统。　　光纤电流法地质前探系统是测量地质体的视电阻变化来达到地质前探目的的，为了实现视电阻的测量，本文完成了恒流源系统的设计，控制软件和数据处理的设计。光纤电流法地质前探系统是利用光纤电流传感器来测量地质前探电流，但光纤电流传感器的灵敏度在外界震动和温度等因素的影响下会产生漂移，因此，无法通过单一的光纤电流传感器输出得到探测电流大小。为了解决这个问题，我们提出以交替测量法和平衡法测量前探电流。交替测量法是将恒流源的输出经不同路径施加到掘进机上，通过对不同路径下光纤电流传感器输出进行比例计算来消除灵敏度漂移的影响；平衡法是将两个恒流源分别接到护盾和刀盘上，通过调节两个恒流源输出大小，寻找光纤电流传感器的零点,并在零点状态下测量视电阻，从而消除灵敏度漂移的影响。本论文完成了两种方法的设计和实验。　　通过理论分析和实验验证，两种方法都可以消除光纤电流传感器灵敏度漂移的影响，得到准确地地质前探电流。测量结果与实际电阻比较分析，得到光纤电流法前探系统视电阻的测量精度约为0.1Ω?。通过水箱实验，验证了光纤电流法地质前探的可行性。
作者：	路丽勇
专业：	精密仪器及机械
导师：	赵斌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文