[發(fā)明專利]檢測錨桿錨固力的光纖光柵檢測系統(tǒng)裝置及檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210314512.6
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN102798492A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴敬;李毅;王道成;張桂花
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L1/24
• 分類號(hào): G01L1/24
• 代理公司: 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 劉華

1.一種檢測錨桿錨固力的光纖光柵檢測系統(tǒng)裝置，該系統(tǒng)裝置包括螺母、錨桿測力計(jì)、光纖光柵錨桿測力計(jì)、承壓板、第一光纖光柵傳感器、筒體、第二光纖光柵傳感器、錨桿、第三光纖光柵傳感器、電阻應(yīng)變儀、機(jī)算機(jī)、光纖光柵解調(diào)儀、彈性體、光纖引出線、第一光纖光柵、第二光纖光柵，其特征在于所述錨桿（8）一端依次分別連接一個(gè)螺母（1）、一個(gè)錨桿拉力機(jī)（2）、一個(gè)光纖光柵錨桿測力計(jì)（3），所述光纖光柵錨桿測力計(jì)（3）與承壓板（4）連接，所述錨桿（8）另一端穿過承壓板（4）與筒體（5）連接，所述筒體（5）內(nèi)腔依次分別與第一光纖光柵傳感器（6）、第二光纖光柵傳感器（7），第三光纖光柵傳感器（9），連接，所述光纖光柵錨桿測力計(jì)（3）、光纖光柵傳感器一端通過光纖引出線（14）與光纖光柵解調(diào)儀（12）連接，所述光纖光柵解調(diào)儀（12）與機(jī)算機(jī)（11）連接，所述光纖光柵傳感器一端面上連接有彈性體（13）和光纖引出線（14），光纖光柵傳感器內(nèi)腔設(shè)有第一光纖光柵（15）和第二光纖光柵（16）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測錨桿錨固力的光纖光柵檢測系統(tǒng)裝置，其特征在于所述筒體（5）內(nèi)腔間隔置有至少3個(gè)光纖光柵傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測錨桿錨固力的光纖光柵檢測系統(tǒng)裝置，其特征在于所述光纖光傳感器為光纖光柵傳感器依次串聯(lián)連接構(gòu)成1根線性陣列，其每根線性陣列并聯(lián)連接后至少構(gòu)成三個(gè)陣列。

4.—種如權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)裝置的檢測方法，按下述步驟進(jìn)行：

（1）、光纖光柵解調(diào)儀（12）內(nèi)置的寬帶光源通過光纜（14）施加光源給第三光纖光柵傳感器（9）和光纖光柵錨桿測力計(jì)（3），第三光纖光柵傳感器（9）和光纖光柵錨桿測力計(jì)（3）返回的光信號(hào)由光纖光柵解調(diào)儀（12）裝換成傳感器的波長值輸入給計(jì)算機(jī)（11），通過計(jì)算波長漂移量，將波長值轉(zhuǎn)換成錨桿端部的應(yīng)力值；

（2）、準(zhǔn)分布的第一光纖光柵傳感器（6）、第二光纖光柵傳感器（7）、第三光纖光柵傳感器（9）通過不同光纖光柵的反射光波長????????????????????????????????????????????????、、，與錨索、錨桿沿各測量點(diǎn)相對應(yīng)，分別感受錨索、錨桿沿線各分布測點(diǎn)的應(yīng)力，使其反射光的波長發(fā)生改變，改變的反射光經(jīng)傳輸光纖從測量現(xiàn)場傳出，由光纖光柵解調(diào)儀探測其波長的大小，通過計(jì)算波長漂移量，將波長值轉(zhuǎn)換成錨桿桿身的各個(gè)測點(diǎn)的應(yīng)變大小及錨索、錨桿的應(yīng)力分布狀態(tài)；

（3）、光纖光柵是一種對溫度和應(yīng)變同時(shí)敏感的光學(xué)器件，且溫度的靈敏度是應(yīng)變靈敏度的?10?倍左右，在使用光纖光柵傳感系統(tǒng)進(jìn)行檢測時(shí)，充分考慮了光纖光柵的溫度交叉敏感，即對光纖光柵傳感系統(tǒng)進(jìn)行了溫度補(bǔ)償，消除溫度對應(yīng)變影響，提高測量的精度，采用不受力的溫度補(bǔ)償方法對光纖光柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償是將一根光纖光柵布設(shè)于錨桿測力計(jì)上，另一根布設(shè)于錨桿測力及不受力的構(gòu)件上，僅感受溫度的變化；以不受力的光纖光柵傳感器為參考，得到了錨桿的真實(shí)應(yīng)變值。