[發(fā)明專利]多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310433773.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN103471746A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張毅;楊遠(yuǎn)洪;莊志;陳穎;李明海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號(hào): G01L1/24
• 分類號(hào): G01L1/24
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)，尤其涉及一種多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)是指具有幾種不同材質(zhì)及不規(guī)則幾何形狀的部件組成的緊密結(jié)構(gòu)，相互之間間隙微小，且在應(yīng)力集中的地方夾一層如海綿橡膠、膠帶等緩沖墊層材料，以防止其在長時(shí)間放置后，內(nèi)部部件出現(xiàn)滑移等現(xiàn)象，影響其整體結(jié)構(gòu)的安全性。組裝時(shí)，其上施加一個(gè)整體預(yù)緊力，此預(yù)緊力傳遞到內(nèi)部結(jié)構(gòu)件上，在其部組件間形成壓力，此壓力對(duì)預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)件的性能、壽命、有效性都有很大的影響。若其過小，會(huì)造成裝配連接的不可靠，從而降低其性能；過大，則會(huì)增加連接部件的承載力，可能導(dǎo)致內(nèi)部某些連接部件在載荷作用下出現(xiàn)斷裂，嚴(yán)重時(shí)可能誘發(fā)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，導(dǎo)致其性能下降，甚至失效。特別是當(dāng)多種幾種不同材質(zhì)及不規(guī)則幾何形狀的部件組裝在一起時(shí)，其內(nèi)部的載荷變化情況更為復(fù)雜，如在經(jīng)歷了長時(shí)間的貯存后，內(nèi)部的殘余應(yīng)力會(huì)使層間墊層產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，造成內(nèi)部的部分組件變形，降低組件性能，此變化甚至有可能引起預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)的滑移，從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效，所以這種預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)的微間隙層間壓力的監(jiān)測十分重要。

由于預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)其內(nèi)的結(jié)構(gòu)緊湊，其內(nèi)部空間十分狹小，預(yù)緊結(jié)構(gòu)的組件層間間隙僅幾百微米，中間還夾一層緩沖墊層或海綿橡膠，采用傳統(tǒng)的壓力傳感器其安裝空間太小難以使用，而且由于傳感探頭體積大，會(huì)對(duì)預(yù)緊結(jié)構(gòu)部組件原本的受力狀態(tài)產(chǎn)生影響，所以一直以來在整體結(jié)構(gòu)上施加預(yù)緊力后，傳遞到內(nèi)部預(yù)緊結(jié)構(gòu)部組件上的壓力值和部組件之間的壓力變化都無法直接測量，對(duì)墊層等緩沖材料松弛現(xiàn)象更未能有效及時(shí)地進(jìn)行在線監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、嵌入式處理器、光纖光源器、光譜分析儀、第一光開關(guān)、第二光開關(guān)和多個(gè)傳感通道，所述計(jì)算機(jī)的電信號(hào)端口與所述嵌入式處理器的電信號(hào)端口連接，所述嵌入式處理器的控制信號(hào)輸出端分別與所述光纖光源器的控制信號(hào)輸入端、所述光譜分析儀的控制信號(hào)輸入端、所述第一光開關(guān)的控制信號(hào)輸入端和所述第二光開關(guān)的控制信號(hào)輸入端連接，所述光纖光源器的光信號(hào)輸出端通過所述第一光開關(guān)分別與多個(gè)傳感通道的光信號(hào)輸入端連接，所述光譜分析儀的光信號(hào)輸入端通過所述第二光開關(guān)分別與多個(gè)傳感通道的光信號(hào)輸出端連接，所述光譜分析儀的電信號(hào)輸出端與所述嵌入式處理器的電信號(hào)輸入端連接。

具體地，所述傳感通道包括光纖耦合器、偏振控制器、第一光纖活動(dòng)連接器、第二光纖活動(dòng)連接器和傳感光纖，所述光纖耦合器的光信號(hào)輸入端為所述傳感通道的光信號(hào)輸入端，所述光纖耦合器的光信號(hào)輸出端為所述傳感通道的光信號(hào)輸出端，所述傳感光纖的第一光信號(hào)端口通過所述第一光纖活動(dòng)連接器與所述偏振控制器的第一光信號(hào)端口連接，所述傳感光纖的第二光信號(hào)端口通過第二光纖活動(dòng)連接器與所述光纖耦合器的光信號(hào)端口連接，所述光纖耦合器的光信號(hào)端口還與所述偏振控制器的第二光信號(hào)端口連接。

作為優(yōu)選，所述傳感光纖為保偏光子晶體光纖。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)，采用第一光開關(guān)、第二光開關(guān)和多個(gè)傳感通道，實(shí)現(xiàn)了多通道檢測，采用新型保偏光子晶體光纖，傳感器的體積小化，靈敏度提高，抗溫度干擾，抗電磁輻射，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微間隙層間壓力的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明多通道預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)微間隙層間光纖壓力傳感檢測系統(tǒng)的傳感光纖的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：