[發明專利]一種基于布拉格光柵的土體沉降觀測系統

有效

• 申請號: 201611204064.9
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106524996B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 汪焱衛
• 申請（專利權）人: 寧波建工建樂工程有限公司;寧波建樂建筑裝潢有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 北京和豐君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 黃啟行;張璐

一種基于布拉格光柵的土體沉降觀測系統，涉及一種土體沉降觀測系統，包括變形板、固定板、沉降桿和變形板，所述的沉降桿設置在所述的變形板上，所述的變形板一端固定在固定板上另一端與沉降桿連接，所述的變形板中部設置有變形測試布拉格裸光柵，所述的變形測試布拉格裸光柵通過單模單芯光纖連接溫度補償布拉格裸光柵，所述的變形測試布拉格裸光柵和所述的溫度補償布拉格裸光柵都連接至布拉格光柵解調儀。與現有技術相比，本測量系統采用光纖傳感器，避免了電磁干擾的影響，同時還具有溫度補償功能，本發明所提出的測量系統工作穩定、測量精度高，并且可以根據測量需求進行調節和更改，能夠適應絕大多數沉降面的測量。

技術領域

本發明涉及一種土體沉降觀測系統，尤其涉及一種全自動土體沉降觀測系統。

背景技術

巖土工程領域中，變形以及穩定是兩大基本難點，而土體的變形是許多工程人員極為關注的問題之一。目前常見的土體沉降測試方法主要是通過變形板配套LVDT或者百分表來觀測。LVDT是通過電磁感應的原理來測試沉降，在變形板發生沉降的過程中，在一定范圍內變形板的沉降與電壓呈線性變化，通過測試LVDT的電壓從而轉換成沉降。LVDT的精度隨量程的變化而變化，一般為量程的0.24％，即如若量程為10cm，那么其精度為0.24mm。然而由于LVDT為電感式傳感器，在實際操作過程中，常常受到電磁干擾的影響，在極大程度上影響到了其工作精度。如若用百分表測試變形板的沉降，其數據有較高的可靠性，并且精度較高，精度可以達到0.01mm，然而需要人工讀數，不能全自動記錄數據，這在一定程度上為后期數據的處理和分析帶來了一定的弊端。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供了一種基于布拉格光柵的土體沉降觀測系統，本測量系統采用光纖傳感器，避免了電磁干擾的影響，同時還具有溫度補償功能，本發明所提出的測量系統工作穩定、測量精度高，并且可以根據測量需求進行調節和更改，能夠適應絕大多數沉降面的測量。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種基于布拉格光柵的土體沉降觀測系統，包括第一變形板、固定板、沉降桿和第二變形板，所述的沉降桿設置在所述的第二變形板上，所述的第一變形板一端固定在固定板上另一端與沉降桿連接，其特征為，所述的第一變形板中部設置有變形測試布拉格裸光柵，所述的變形測試布拉格裸光柵通過單模單芯光纖連接溫度補償布拉格裸光柵，所述的變形測試布拉格裸光柵和所述的溫度補償布拉格裸光柵都連接至布拉格光柵解調儀。

上述技術方案中，優選的，所述的沉降桿分為上段部和下段部，所述的上段部和所述的下段部之間通過連接套管連接，所述的連接套管上還設置有附重塊，所述的下段部和所述的連接套管上套設有沉降套管，所述的沉降套管頂部與所述的附重塊之間具有空隙。

上述技術方案中，優選的，所述的第一變形板為等腰三角形，所述第一變形板的頂角固定在所述的沉降桿頂部，在所述變形板上與頂角相對的底邊固定在所述的固定板上，所述的變形測試布拉格裸光柵設置在變形板的中心線上。

上述技術方案中，優選的，所述的溫度補償布拉格裸光柵放置在空心套管內。

上述技術方案中，優選的，所述的固定板一側設置有凹槽，所述第一變形板的底邊可在凹槽內移動，所述的第一變形板通過螺栓固定在所述的固定板上。

上述技術方案中，優選的，所述的連接套管外表面有外螺紋，所述的附重塊中間有內螺紋，所述的附重塊可通過螺紋與連接套管固定并上下移動。

上述技術方案中，優選的，所述的布拉格光柵解調儀分辨率至少為到1με，采樣率至少為每秒500個數據。