[實用新型]一種用于土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的應(yīng)變傳感光纜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320228203.7
• 申請日: 2013-04-29
• 公開（公告）號: CN203204213U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許克彬;張彪;寧娜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海司態(tài)光纖傳感技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;G01D21/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀;俞昉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光傳感技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種主要用于土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的應(yīng)變傳感光纜。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是指利用現(xiàn)場的無損傳感技術(shù)，通過包括結(jié)構(gòu)響應(yīng)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性分析，以達到檢測結(jié)構(gòu)損傷或退化的目的。在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測過程中，諸如脫空、裂縫、斷裂等缺陷的檢測難點在于其發(fā)生發(fā)展的時空隨機性，即其發(fā)生部位、空間分布以及擴展趨勢、時間過程都具有隨機性、偶然性、未知性和隱蔽性，這使得點式的常規(guī)檢測難以奏效。分布式光纖傳感系統(tǒng)，由于其自身的獨特優(yōu)勢，為大型土工建筑結(jié)構(gòu)實現(xiàn)大范圍、連續(xù)、長期監(jiān)測提供了現(xiàn)實可行性。

分布式光纖傳感系統(tǒng)，包括傳感光纜和信號處理設(shè)備兩部分。其中傳感光纜既作為傳感元件，又作為傳輸光信號的通道，是整個系統(tǒng)的重要組成部分。傳感光纜的光學特性，機械特性，傳感靈敏度等性能直接影響到結(jié)構(gòu)體健康監(jiān)測的可行性及監(jiān)測水平。例如大型土木工程的樁基監(jiān)測，為了確保檢測到的參數(shù)能夠反映被測物的真實狀態(tài)，必須滿足傳感光纜與被測結(jié)構(gòu)物的應(yīng)變同步。傳感光纜往往布設(shè)在鋼筋籠的主筋上，然后澆注混凝土將傳感光纖埋設(shè)在灌注樁內(nèi)，以確保傳感光纜與樁體變形協(xié)調(diào)一致，如果在傳感光纜鋪設(shè)過程中光纖斷裂，后續(xù)將無法重新放置植入。這就要求傳感光纜一方面要有足夠高的機械強度以保證存活率，另一方面還要有好的感知靈敏度，能將樁基變形有效傳遞到最里層的傳感光纖。

目前市場上的傳感光纜產(chǎn)品在傳感光纖外通常都設(shè)置有內(nèi)層護套和外層護套，但往往無法同時兼顧光纜的機械強度和傳感靈敏度兩項性能。傳感靈敏度高，機械強度就會變差，不足以抵擋混凝土樁體的應(yīng)力變化，而足夠強的外護套傳感光纜產(chǎn)品又會影響到傳感光纜的感知靈敏度，因此在應(yīng)對類似樁基這種大應(yīng)變的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的應(yīng)用中，現(xiàn)有的傳感光纜產(chǎn)品表現(xiàn)都不盡如人意。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是：克服現(xiàn)有應(yīng)變傳感光纜在樁基等大應(yīng)變土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中應(yīng)用的局限性，提供一種機械強度高、自身防護能力強、且傳感特性良好的應(yīng)變傳感光纜。

為達到上述目的，采用的技術(shù)方案是：一種用于土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的應(yīng)變傳感光纜，包括傳感光纖，內(nèi)層護套，外層護套，其特征在于：所述應(yīng)變傳感光纜，由里向外依次置有所述傳感光纖、紫外光硅膠固化保護層、所述內(nèi)層護套、熱粘型抗滑移高模加強件、所述外層護套，且相鄰各部分之間相互緊密貼合無滑移。

所述紫外光硅膠固化保護層系釆用硅膠涂覆、紫外光固化技術(shù)制作。

所述熱粘型抗滑移高模加強件采用KFRP材料制作，呈棒狀，軸向分立設(shè)置于所述傳感光纖的周圍。

所述內(nèi)層護套采用聚氨酯材料，外層護套采用高彈體材料設(shè)計，如聚乙烯（PE）材料，采用全擠壓方式制作。

本實用新型的有益效果在于：該傳感光纜不僅采用內(nèi)外層護套的結(jié)構(gòu)，并且還在其中引入熱粘型抗滑移高模加強件，大大提高了光纜的機械強度，具有良好的抗拉抗壓性能，保證了工程施工過程中光纜的存活率。紫外光硅膠固化保護層保證傳感光纜內(nèi)光纖受力的均勻性，熱粘型抗滑移高模加強件、高彈體材料外層護套，且相鄰各部分之間相互緊密貼合無滑移，使傳感光纜在外力作用下易發(fā)生形變，有效確保了力的傳遞性能，使得光纜具有好的感知靈敏度。

附圖說明

以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型徑向結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1—傳感光纖，2—紫外光硅膠固化保護層，3—內(nèi)層護套，4—抗滑移高模加強件，5—外層護套。

具體實施方式

圖1給出了本實用新型徑向結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，一種可用于土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的應(yīng)變傳感光纜，包括傳感光纖1，內(nèi)層護套3，外層護套5，其特征在于：所述應(yīng)變傳感光纜由里向外依次置有所述傳感光纖1、紫外光硅膠固化保護層2，所述內(nèi)層護套3、熱粘型抗滑移高模加強件4、所述外層護套5，且相鄰各部分之間相互緊密貼合無滑移。

所述紫外光硅膠固化保護層2系釆用硅膠涂覆、紫外光固化技術(shù)制作，用以確保傳感光纜內(nèi)光纖受力的均勻性。

所述熱粘型抗滑移高模加強件4選用KFRP材料，軸向分立設(shè)置于所述傳感光纖的周圍。在光纜生產(chǎn)過程的高溫條件下，熱粘型抗滑移高模加強件4能夠自動緊密粘合在內(nèi)外護套之間，使加強件的抗拉能力得到充分發(fā)揮，有效提高光纜的模量值和抗測壓性能，同時，提高了光纜的應(yīng)變傳感的敏感性能。