[實用新型]基于光纖光柵傳感器的壓力管道表面應變檢測裝置

有效

• 申請號: 201320180623.2
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN203177813U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 鄭元遼;劉月明;黃杰
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本專利涉及一種壓力管道表面應變測量裝置，尤其涉及一種基于光纖光柵傳感器測量壓力管道表面應變的檢測裝置。

背景技術

壓力管道表面應力應變狀態是壓力管道在風險狀態下受力的綜合表現，關系到壓力管道的力學安全。壓力管道表面應變檢測可以有效預防壓力管道爆管事故的發生，目前最常用的測試方法有人工千分尺檢測方法和電阻應變片檢測方法，人工千分尺檢測方法的缺點在于無法實現實時在線檢測，并且工序復雜，測量效率低，測量誤差大，嚴重影響測量精度，而電阻應變片檢測方法測量精度不高，且易受電磁干擾，不適用于易燃易爆的場合檢測。光纖光柵傳感器檢測壓力管道表面應變是一種全光傳感、高精度、抗電磁干擾、本質安全以及效率更高的技術手段，同時便于實現在線多點分布式檢測。由于壓力管道表面為圓周面，不是平面，而應變光纖光柵傳感器通常為一維直線形狀封裝，無法直接安裝在壓力管道圓周表面進行檢測。

發明內容

為了克服現有壓力管道表面應變檢測技術手段的缺陷，本發明提供了基于光纖光柵傳感器的壓力管道表面應變檢測裝置，該裝置將壓力管道徑向應變傳遞到光纖光柵傳感器上，實現對壓力管道表面應變的檢測，對壓力管道爆管事故進行預警，結構簡單，容易實現，工作性能可靠。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案：基于光纖光柵傳感器的壓力管道表面應變檢測裝置包括：包括光纖光柵傳感器(2)、光纖光柵傳感器固定支座(3)以及光纖光柵傳感器固定支座(4)。光纖光柵傳感器固定支座(3)和光纖光柵傳感器固定支座(4)分別焊接固定在壓力管道表面(1)上；所述的光纖光柵傳感器固定支座(3)，包括金屬基底(5)、光纖光柵傳感器三腳固定架(6)以及光纖光柵傳感器固定螺桿(7)；所述的金屬基底(5)呈微弧形塊狀，光纖光柵傳感器三腳固定架(6)垂直焊接固定于金屬基底(5)的頂部弧面；所述的光纖光柵傳感器三腳固定架(6)包括圓柱桿跟三個三角形固定底座；所述的三個三角形固定底座互相間隔120度角度以焊接方式固定在圓柱桿底部的一周，圓柱桿的頂部鉆有螺旋孔，圓柱桿側面頂部打有矩形空心孔，光纖光柵傳感器固定螺桿(7)旋入螺旋孔；所述的光纖光柵傳感器(2)的兩端分別通過光纖光柵傳感器固定支座(3)以及光纖光柵傳感器固定支座(4)的光纖光柵傳感器固定螺桿(7)旋緊拉直固定。

所述的光纖光柵傳感器(2)已經過封裝保護處理。

所述的光纖光柵傳感器固定支座(4)與光纖光柵傳感器固定支座(3)的結構尺寸相同。

所述的光纖光柵傳感器固定螺桿(7)采用前端平頭的中型長度螺桿，螺桿前端有橡膠套(8)套封。

所述的光纖光柵傳感器固定螺桿(7)的長度略大于矩形空心孔的高。

所述的光纖光柵傳感器固定支座(3)、光纖光柵傳感器固定支座(4)與壓力管道表面(1)的焊接采用手工電弧焊方式進行焊接固定。

所述的金屬基底(5)選用的材質與需要檢測的壓力管道材質性能盡量匹配。

所述的光纖光柵傳感器(2)安裝位置高于壓力管道表面(1)，不與壓力管道表面(1)接觸。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明的結構切面圖；

圖2為光柵固定支座結構示意圖；

圖3為本發明的使用圖。

附圖中：1為壓力管道表面；2為光纖光柵傳感器；3、4均為光纖光柵傳感器固定支座；5為金屬底座；6為光纖光柵傳感器三腳固定架；7為光纖光柵傳感器固定螺桿；8為橡膠套。

具體實施方式

圖1中，基于光纖光柵傳感器的壓力管道表面應變檢測裝置，包括光纖光柵傳感器2、光纖光柵傳感器固定支座3以及光纖光柵傳感器固定支座4。光纖光柵傳感器固定支座3和光纖光柵傳感器固定支座4分別焊接固定在壓力管道表面1上。光纖光柵傳感器固定支座3，包括金屬基底5、光纖光柵傳感器三腳固定架6以及光纖光柵傳感器固定螺桿7。金屬基底5呈微弧形塊狀，光纖光柵傳感器三腳固定架6垂直焊接固定于金屬基底5的頂部弧面。光纖光柵傳感器三腳固定架6包括圓柱桿和三個三角形固定底座。三個三角形固定底座互成120度，以焊接方式固定在圓柱桿底部的一周，圓柱桿的頂部鉆有螺旋孔，圓柱桿側面頂部鉆有矩形空心孔，光纖光柵傳感器固定螺桿7旋入螺旋孔。光纖光柵傳感器2的兩端分別通過光纖光柵傳感器固定支座3以及光纖光柵傳感器固定支座4上的光纖光柵傳感器固定螺桿7旋緊固定拉直。

光纖Bragg光柵的傳感原理：