[發明專利]錨杯熱膨脹系數檢測方法和檢測裝置

有效

• 申請號: 201610116303.9
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105738407B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 朱明;王啟明;李居澤;楊磊;周庠天
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

本發明公開了一種錨杯熱膨脹系數檢測方法，所述檢測方法包括以下步驟：步驟1：選取若干組光纖光柵傳感器，每組包括一個光纖光柵應變計和一個光纖光柵溫度計；步驟2：將所述應變計、溫度計和錨杯按不同組合方式放入水浴溫度箱內；步驟3：每種組合方式下，在升溫前紀錄所述應變計和溫度計的波長值；步驟4：升溫直至達到60℃，每變換2～3℃測量一次所述應變計和溫度計的波長值，并記錄；步驟5：根據步驟4的測量值，計算得出不同組合方式下應變計或錨杯的熱膨脹系數。

技術領域

本發明涉及一種錨杯熱膨脹系數檢測方法，用于提高鋼索索力測量的精確度、光纖光柵傳感器使用精確度、以及檢測不同傳感器之間的差異。本發明還涉及一種錨杯熱膨脹系數檢測裝置。

背景技術

在大型建筑結構中為了監測結構安全性，經常用到光纖光柵傳感器，有光纖光柵溫度計和光纖光柵應變計。

例如中國發明專利“FAST射電望遠鏡健康監測方法，201510080202.6”和“FAST射電望遠鏡健康監測系統,201510080869.6”中，為了監測望遠鏡圈梁和格構柱的安全，均需要使用監測傳感器。

為了監測FAST射電望遠鏡主索網的工況，也需要在主索錨杯處設置監測傳感器。

在研究光纖光柵應變計用于鋼索索力測量的方法時，需要使用到錨杯的實際熱膨脹系數。傳感器自身已經有標定的修正系數，錨杯的熱膨脹系數在材質的牌號標準中已經列出，但是在研究方法中如果直接選取這些系數，這種方法有兩個弊端：

其一，鋼索索頭錨杯中具有復合材料，其實際熱膨脹系數與錨杯材質的標準熱膨脹系數不同；

其二，將光纖光柵應變計連接到錨杯上時，其自身的熱膨脹系數可能會受到錨杯的影響而產生差異。

不同的監測傳感器靈敏度不同，不同規格的錨杯熱膨脹系數也有差異，為了獲得監測傳感器置于錨杯上之后的性能變化情況，也為了獲得不同規格的錨杯與監測傳感器組合后的性能差異，需要比較不同規格錨杯下傳感器之間的差異化。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種錨杯熱膨脹系數檢測方法，還提供一種錨杯熱膨脹系數檢測裝置。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

錨杯熱膨脹系數檢測方法，所述檢測方法包括以下步驟：

步驟1：選取若干組光纖光柵傳感器，每組包括一個光纖光柵應變計和一個光纖光柵溫度計；

步驟2：將所述應變計、溫度計和錨杯按不同組合方式放入水浴溫度箱內；

步驟3：每種組合方式下，在升溫前紀錄所述應變計和溫度計的波長值；

步驟4：升溫直至達到60℃，每變換2～3℃測量一次所述應變計和溫度計的波長值，并記錄；

步驟5：根據步驟4的測量值，計算得出不同組合方式下應變計或錨杯的熱膨脹系數。

進一步，所述步驟2中包括以下組合方式：

狀態1：將每組傳感器中的所述應變計和溫度計捆綁在一起直接放入水浴溫度箱內；

狀態2：將每組傳感器中的所述應變計安裝在4孔錨杯上，所述溫度計捆綁在應變計上，一起放入水浴溫度箱內；

狀態3：將每組傳感器中的所述應變計安裝在6孔錨杯上，所述溫度計捆綁在應變計上，一起放入水浴溫度箱內。

進一步，所述傳感器通過螺釘擰緊固定在錨杯連接座上。

進一步，所述步驟5中計算方式如下：

1)被測物體由于溫度變化引起的應變，加上荷載變化引起的應變：