[發(fā)明專利]感知結(jié)構(gòu)性能劣化分布式傳感光纖聲發(fā)射調(diào)控裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610459474.1
• 申請(qǐng)日: 2016-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN106093208B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇懷智;楊孟;駱鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/14
• 分類號(hào): G01N29/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 李曉靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及感知結(jié)構(gòu)性能劣化分布式傳感光纖聲發(fā)射調(diào)控裝置及方法，屬于水工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光纖傳感技術(shù)經(jīng)過30多年的發(fā)展已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多具有實(shí)用性的產(chǎn)品與技術(shù)，也基本構(gòu)建形成了一個(gè)較為獨(dú)立的系統(tǒng)，但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)光纖傳感技術(shù)的需求也不斷增加，而且性能參數(shù)上也呈現(xiàn)出多樣化、高標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)，因此，光纖傳感技術(shù)的現(xiàn)狀仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際的需要，需要開展大量的研究工作；

聲發(fā)射信號(hào)是材料中局部區(qū)域受到應(yīng)力集中的影響，進(jìn)而快速釋放并產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象，其經(jīng)常發(fā)生于材料內(nèi)部裂紋產(chǎn)生和發(fā)展時(shí)，通過聲發(fā)射技術(shù)可以探測(cè)結(jié)構(gòu)體內(nèi)微小結(jié)構(gòu)損傷；

對(duì)于傳統(tǒng)的壓電陶瓷聲發(fā)射檢測(cè)法，其技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單，但是弊端也較多，比如系統(tǒng)較為龐大、線纜過多、抗電測(cè)干擾能力差，為此，產(chǎn)生了一種新型的光纖布拉格光柵型聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)，其靈敏度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)，但是該種方法也存在較為嚴(yán)重的問題，其仍舊屬于當(dāng)前較為傳統(tǒng)的點(diǎn)式監(jiān)測(cè)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前大結(jié)構(gòu)體、廣監(jiān)測(cè)范圍、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葐栴}，因此需要研制一種新型的分布式傳感光纖型的聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)，在研制該種可實(shí)現(xiàn)分布式聲發(fā)射檢測(cè)時(shí)，需要首先研發(fā)一種與本系統(tǒng)相融合的配套裝置來最終完成研制分布式傳感光纖型的聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于傳感光纖的二次加工與布設(shè)是實(shí)際工程中的必備裝置，為此，研發(fā)了一種感知結(jié)構(gòu)性能劣化分布式傳感光纖聲發(fā)射調(diào)控裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種感知結(jié)構(gòu)性能劣化分布式傳感光纖聲發(fā)射調(diào)控裝置及方法，使用圓形、三角、四角、五角多形式網(wǎng)孔組成聲發(fā)射共腔孔，構(gòu)建了多級(jí)物理尺度下基于分布式傳感光纖的多聲發(fā)射波共腔孔的多級(jí)時(shí)間延遲與多聲波振動(dòng)頻率下監(jiān)測(cè)。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種感知結(jié)構(gòu)性能劣化分布式傳感光纖聲發(fā)射調(diào)控裝置，包括內(nèi)支撐體、網(wǎng)孔模塊、載纖模塊和轉(zhuǎn)連模塊，所述內(nèi)支撐體、網(wǎng)孔模塊和載纖模塊組成圓柱狀形狀，所述內(nèi)支撐體的截面為四邊內(nèi)凹的四角內(nèi)凹形，內(nèi)支撐體四個(gè)面為凹面，在內(nèi)支撐體的四個(gè)凹面中均設(shè)有若干個(gè)網(wǎng)孔的網(wǎng)孔模塊，相鄰兩個(gè)網(wǎng)孔模塊之間設(shè)有載纖模塊，載纖模塊內(nèi)包含傳感光纖。

作為優(yōu)選，所述網(wǎng)孔模塊包含載體，載體上設(shè)有沿傳感光纖軸線的網(wǎng)孔，每一個(gè)載體上設(shè)有三角共腔網(wǎng)孔、圓共腔網(wǎng)孔、四邊共腔網(wǎng)孔、五角共腔網(wǎng)孔中的一種。

作為優(yōu)選，每個(gè)載體上的網(wǎng)孔形狀均不同，三角共腔網(wǎng)孔、圓共腔網(wǎng)孔、四邊共腔網(wǎng)孔和五角共腔網(wǎng)孔按照逆時(shí)針順序設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述載纖模塊包含阻隔塊、封閉塞、雙光纖通道和半圓承纖臺(tái)，所述半圓承纖臺(tái)與載體連接，半圓承纖臺(tái)內(nèi)設(shè)有雙光纖通道，雙光纖通道內(nèi)設(shè)有兩條傳感光纖，在半圓承纖臺(tái)頂部的兩邊分別鉸接有封閉塞，兩個(gè)封閉塞通過阻隔塊鎖緊。

作為優(yōu)選，所述半圓承纖臺(tái)內(nèi)設(shè)有分隔兩條傳感光纖的隔纖壁。

作為優(yōu)選，所述隔纖壁為真空絕熱板。

作為優(yōu)選，還包含轉(zhuǎn)連模塊，所述轉(zhuǎn)連模塊包含第一底座和第二底座，第一底座通過第一套環(huán)與折軸外延柱連接，第二底座通過第二套環(huán)與折軸外延柱連接，第一套環(huán)和第二套環(huán)上均設(shè)有鎖緊裝置，第一底座的上端布設(shè)有第一載纖彎孔，第二底座的上端布設(shè)有第二載纖彎孔，折軸外延柱設(shè)有內(nèi)通孔，在內(nèi)通孔內(nèi)設(shè)有彎轉(zhuǎn)折軸，彎轉(zhuǎn)折軸的上端面設(shè)有固定栓塞。

一種上述的感知結(jié)構(gòu)性能劣化分布式傳感光纖聲發(fā)射調(diào)控裝置的安裝方法，包括以下步驟：

第一步，配置各部件，繞著內(nèi)撐住體按照逆時(shí)針的順序?qū)⑽褰枪睬痪W(wǎng)孔、三角共腔網(wǎng)孔、圓共腔網(wǎng)孔和四邊共腔網(wǎng)孔順序進(jìn)行配置，且依次位于內(nèi)撐住體的右下角、右上角、左上角、左下角；

第二步，卸掉阻隔塊，繞著封閉塞轉(zhuǎn)軸打開兩側(cè)的封閉塞，沿著隔纖壁將雙光纖通道布設(shè)到半圓承纖臺(tái)的底端，將八根傳感光纖按照兩個(gè)一組的形式布設(shè)到四個(gè)雙光纖通道中；

第三步，繞著封閉塞轉(zhuǎn)軸將兩側(cè)的封閉塞關(guān)閉，按壓封閉塞對(duì)接處，將阻隔塊穿過隔纖壁的上端，將兩側(cè)的封閉塞閉合處進(jìn)行固定，按照同樣方式將其他處隔纖壁上的阻隔塊進(jìn)行固定，最終完成網(wǎng)孔模塊和載纖模塊的布設(shè)；