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龙图腾网获悉中交天和机械设备制造有限公司申请的专利一种盾构机带压刀具检测系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111963180B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202010940442.X，技术领域涉及：E21D9/00；该发明授权一种盾构机带压刀具检测系统是由张连昊;刘静巍;陈荣辉;王龙驹;朱景山;杨甜甜;王慈航;纪晓娟;朱盛磊;王恒设计研发完成，并于2020-09-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盾构机带压刀具检测系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种盾构机带压刀具检测系统，包括：检测装置、无线接收模块以及控制装置；所述控制装置通过无线接收模块与所述检测装置通信；所述检测装置包括无线采集模块、光纤解调仪以及安装在刀具上的光纤应力和温度传感器；所述光纤应力和温度传感器适于采集刀具承受的应力以及温度并将采集的数据传送给光纤解调仪解调后发送至无线采集模块；所述控制装置适于将无线接收模块接收的数据进行显示。通过控制装置能实时检测刀具的状态，能够实时检测刀具刀轴所受应力及是否发生滚刀卡轴使滚刀偏磨的情况，检测刀盘表面温度，判断刀盘是否发生结泥饼现象，提高施工效率，指导盾构机以良好状态掘进。

本发明授权一种盾构机带压刀具检测系统在权利要求书中公布了：1.一种盾构机带压刀具检测系统，其特征在于，包括： 检测装置、无线接收模块以及控制装置； 所述检测装置一部分安装在泥水仓的内部，另一部分安装在泥水仓的外部； 所述控制装置通过无线接收模块与所述检测装置通信； 所述检测装置包括无线采集模块、光纤解调仪以及安装在刀具上的光纤应力和温度传感器； 所述光纤应力和温度传感器适于采集刀具承受的应力以及温度并将采集的数据传送给光纤解调仪解调后发送至无线采集模块； 无线采集模块适于发送采集的数据给无线接收模块； 所述控制装置适于将无线接收模块接收的数据进行显示； 所述光纤应力和温度传感器安装在支撑刀具的刀轴的上下两个L型块的内部； 所述光纤应力和温度传感器包括三个直光纤以及一个U型光纤； 所述L型块的两侧分别开设有适于第一长方体块以及第二长方体块焊接的安装槽； 三个所述直光纤嵌入所述两个L型块的其中三个安装槽中，且通过所述第一长方体块以及第二长方体块进行密封，所述U型光纤嵌入两个L型块的剩余的一个安装槽中，且通过第一长方体块或第二长方体块进行密封； 所述直光纤适于检测应力； U型光纤靠近出线的部分检测应力，U型光纤远离出线的部分检测温度； 所述光纤应力和温度传感器采集刀具承受的应力是根据两个L型块受到的刀轴的压力来进行检测，两个L型块会产生压缩变形，压缩变形量为：，其中为变形量、为应力、E为弹性模量；而光纤光栅的反射光中心波长变化量和光纤光栅长度方向的变形量呈高度正相关性，光纤光栅反射光中心波长计算公式为，其中为中心波长，为光纤芯层的有效折射率，为光栅空间周期，把光纤光栅安装在L型块的受力方向上，对于刻制好的光纤光栅，其反射光中心波长变化量与压缩变形量会呈现高度正相关性，其中为比例系数，其中一个L型块上的一边承受的应力为，为光纤光栅不受力时候的光纤折射率，为光纤光栅不受力时候的光栅空间周期； 所述光纤应力和温度传感器采集刀具的温度是根据热传导的原理，通过检测L型块的温度来间接检测刀具的温度，检测原理为：温度的变化量为：，其中为波长变化量，而光纤光栅的反射光波长变化和光纤光栅的温度变化量呈高度正相关性，，为光纤芯层的有效折射率，为光栅空间周期；对于刻制好的光纤光栅，L型块上的承受的温度为，为零摄氏度时光纤光栅的有效折射率，为零摄氏度时的光栅空间周期。

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