[實(shí)用新型]光纖光柵拉力傳感器及安裝該傳感器的柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320071953.8
• 申請(qǐng)日: 2013-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203274981U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張植俊;溫海寧;劉云飛;曹學(xué)光;董坤;翟江蘭;錢鴻治;于國(guó)瑞;劉單;姜婷;楊小軍;仝義安;安恩陽(yáng);從宇殊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同方威視技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L1/24
• 分類號(hào): G01L1/24
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉鵬;汪揚(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光纖傳感技術(shù)，特別涉及一種光纖光柵拉力傳感器，其可適用于拉力檢測(cè)，尤其用于柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)下支撐繩的拉力監(jiān)測(cè)。?

背景技術(shù)

高速公路、鐵路和大型的水電站建設(shè)都將面臨大量的邊坡治理和防護(hù)問(wèn)題，因此邊坡柔性防護(hù)技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)得到了廣泛的推廣及應(yīng)用，特別是柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。?柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)根據(jù)系統(tǒng)能級(jí)設(shè)計(jì)，不同的能級(jí)防護(hù)性能有所區(qū)別，且由于防護(hù)網(wǎng)長(zhǎng)期工作在環(huán)境惡劣的邊遠(yuǎn)山區(qū)，隨著工作時(shí)間的增加，系統(tǒng)的安全性都會(huì)不同程度的有所降低。因此需要一種安全可靠的傳感技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的安全狀態(tài)，以便及時(shí)報(bào)警。?

光纖光柵傳感技術(shù)相較于傳統(tǒng)的傳感技術(shù)而言，具有不受電磁干擾、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需供電、長(zhǎng)期可靠性和穩(wěn)定性好，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于鐵路無(wú)人區(qū)、無(wú)電區(qū)等惡劣環(huán)境下的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。?

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種克服現(xiàn)有技術(shù)的不足并且符合經(jīng)濟(jì)高效需求的用于柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的智能監(jiān)測(cè)的光纖光柵拉力傳感器。?

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種光纖光柵拉力傳感器，該傳感器包括彈性基體和應(yīng)變光纖光柵，所述應(yīng)變光纖光柵沿著彈性基體的受力方向設(shè)置在所述彈性基體上，應(yīng)變光纖光柵刻?hào)艆^(qū)整體地固定在所述彈性基體上。?

本實(shí)用新型提供的光纖光柵拉力傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安裝方便、可靠性和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。?

優(yōu)選地，所述彈性基體設(shè)置有沿著彈性基體的受力方向的封柵槽，應(yīng)變光纖光柵的刻?hào)艆^(qū)設(shè)置在所述封柵槽內(nèi)，所述刻?hào)艆^(qū)的兩端被固定至所述封柵槽。將應(yīng)變光纖光柵的刻?hào)艆^(qū)嵌入所述封柵槽中，使得在受到外界沖擊時(shí)，不會(huì)由于傳感器的振動(dòng)而導(dǎo)致所述應(yīng)變光纖光柵的橫向振動(dòng)，避免了由于直接對(duì)傳感器的橫向沖擊所形成的損壞。?

優(yōu)選地，所述彈性基體包括變形區(qū)，所述變形區(qū)的與所述受力方向垂直的橫向截面小于彈性基體其他部分的與所述受力方向垂直的橫向截面。所述彈性基體優(yōu)選地由彈性金屬材料制成。?

優(yōu)選地，所述彈性基體包括沿著彈性基體的受力方向依次設(shè)置在所述彈性基體兩端的兩個(gè)安裝孔，用于安裝至施力裝置。?

優(yōu)選地，在所述彈性基體上安裝有防護(hù)外殼，用于保護(hù)應(yīng)變光纖光柵。且優(yōu)選地，所述防護(hù)外殼通過(guò)設(shè)置在彈性基體上的外殼安裝孔安裝在所述彈性基體上。?

優(yōu)選地，所述光纖光柵拉力傳感器還包括“O”型密封圈，所述“O”型密封圈安裝在所述防護(hù)外殼和所述彈性基體之間用于密封。?

優(yōu)選地，所述光纖光柵拉力傳感器還包括光纖堵頭，所述光纖堵頭安裝在防護(hù)外殼上并以包裹光纖的形式設(shè)置，用以保護(hù)光纖。?

可選地，所述光纖光柵拉力傳感器還包括室外鎧裝光纜，所述室外鎧裝光纜固定在所述光纖堵頭上用以保護(hù)延伸出所述光纖光柵拉力傳感器的光纖。?

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，所述柔性被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)的下支撐繩上安裝有如上所述的光纖光柵拉力傳感器。?

優(yōu)選地，所述光纖光柵拉力傳感器通過(guò)卸扣與所述下支撐繩相連接。?

其中，所述彈性基體為彈性金屬材料經(jīng)過(guò)一系列的加工處理完成，其結(jié)構(gòu)特征具有對(duì)稱性，變形區(qū)的橫向截面小于彈性基體其他部分的橫向截面。所述變形區(qū)為應(yīng)變靈敏區(qū)，其包括用于封裝光纖光柵的封柵區(qū)。所述彈性基體包括左、右安裝孔、封柵槽、彈性體、外殼安裝孔，封柵槽沿著彈性基體的受力方向通過(guò)彈性基體的應(yīng)變靈敏區(qū)。所述光纖光柵拉力傳感器通過(guò)左、右安裝孔用卸扣與外界（諸如繩索、支撐繩等）連接在一起，拉力通過(guò)卸扣施加在彈性基體的左、右安裝孔上，在左、右安裝孔拉力作用下所述彈性基體產(chǎn)生應(yīng)變，將應(yīng)變傳遞給光纖光柵，所述封裝在彈性基體上的光纖光柵的特征波長(zhǎng)將會(huì)產(chǎn)生變化。?

本實(shí)用新型所述的光纖光柵拉力傳感器具體的工作原理如下：?

1.?將光纖光柵沿著彈性基體的受力方向設(shè)置，并將光纖光柵刻?hào)艆^(qū)的兩端固定在彈性基體上，例如使光纖光柵刻?hào)艆^(qū)沿彈性基體上的封柵槽，在刻?hào)艆^(qū)的兩端用膠粘接并固化；

2.?將防護(hù)外殼安裝到彈性基體上，將所述光纖光柵在殼內(nèi)按照一定軌跡纏繞，并將兩端尾纖從外殼穿出。其中，防護(hù)外殼與彈性基體之間安裝有“O”型密封圈；

3.?將光纖堵頭擰緊在防護(hù)外殼上，并將所述帶有室外鎧裝光纜的光纜接頭固定在光纖堵頭上，并用光纖熔接機(jī)將光纖光柵的尾纖與帶有鎧裝光纜的光纖接頭熔接在一起。