[發(fā)明專利]一種光纖光柵串接方式下的光纖光柵位移計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710120510.6
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106705865B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁長豐;王臣;李聰明;陳楊
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏;于正河

本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光纖光柵串接方式下的光纖光柵位移計，第一彈簧的兩端分別安裝有第一墊塊和第二墊塊，第一彈簧安的一端固定在等強度梁上，另一端與第一探桿相連接，第一光纖光柵和第二光纖光柵分別粘貼在等強度梁的正面和反面，等強度梁下端固定安裝有第三墊塊；第三光纖光柵和第四光纖光柵粘貼在懸臂梁的正面和反面，第二彈簧的上下兩端安裝有第五墊塊和第四墊塊，第二彈簧的一端固定在懸臂梁上，另一端與第二探桿相連接，第二探桿垂直安裝在位移計固定裝置的水平方向上；其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，原理科學(xué)，制備和維護成本低，適用于在各種天氣下同時測量待測點的水平位移和豎直位移。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光纖光柵位移計，特別是一種光纖光柵串接方式下的光纖光柵位移計。

背景技術(shù)：

在土木工程、邊坡工程等領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測對于工程的長期運行具有至關(guān)重要的意義。目前，在建筑結(jié)構(gòu)位移的監(jiān)測過程中如遇大雨、大雪等惡劣的天氣時，室外監(jiān)測將不能正常進行進，而惡劣天氣發(fā)生時也正是數(shù)據(jù)監(jiān)測的關(guān)鍵時期，監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失容易導(dǎo)致對建筑物位移變化判斷失真等一系列問題；另外，工程中采用的量具大多是電子式傳感器，如中國專利2012201476882公開的傳感器結(jié)構(gòu)和包括所述傳感器結(jié)構(gòu)的光柵光纖位移傳感器，由于電子傳感器自身存在抗雷擊性能差，抗電磁干擾性能差、測量距離較近的缺陷，故造成了可靠性差、測量范圍小、測量精度不高的問題。1978年K.O.Hill等人首先在摻鍺光纖中采用駐波寫入發(fā)制成第一支光纖光柵，經(jīng)過三十多年的發(fā)展，在光纖通信、光纖傳感等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用。目前，已公開的光纖光柵位移測量裝置，如中國專利2016101592918公開的一種可調(diào)量程和精度的大量程光纖光柵位移傳感器、2016202096060公開的一種測量相對位移的光纖光柵位移傳感器、2016101658366公開的一種光纖光柵位移傳感器等等，但是現(xiàn)有的這些測量裝置或設(shè)備在惡劣天氣下不能進行連續(xù)測量，而且位移計功能過于單一，只能測水平位移或者只能測豎直位移，因此，尋求一種光纖光柵串接方式下的光纖光柵位移計，采用串接的接口方式將基于彈簧和等強度梁的位移計相串聯(lián)的方法，在監(jiān)測待測點的水平位移的同時還可測出該點的豎直位移，從而大大節(jié)約工程測量的時間成本。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有位移計的缺點，尋求設(shè)計提供一種串接方式下的光纖光柵位移計，同時測量待測點的水平位移和該點的豎直位移。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)第一探桿、第一墊塊、第一彈簧、第二墊塊、等強度梁、第一光纖光柵、第二光纖光柵、第三墊塊、第二探桿、第四墊塊、第二彈簧、第五墊塊、懸臂梁、第三光纖光柵、第四光纖光柵、第一尾纖、第二尾纖、位移計固定裝置和殼體開口；第一墊塊和第二墊塊固定在與L形結(jié)構(gòu)的位移計固定裝置采用無摩擦滑動軌道相連的位移計殼體上，第一彈簧的兩端分別固定安裝有第一墊塊和第二墊塊，第一彈簧安裝有第二墊塊的一端固定在等強度梁上，另一端與第一探桿相連接，第一探桿和待測建筑物相連，等強度梁與第二墊塊采用無摩擦滑動軌道相連，使等強度梁在豎直方向上產(chǎn)生位移，第一光纖光柵和第二光纖光柵采用軍用膠J133分別對稱粘貼在等強度梁的正面和反面，等強度梁粘貼有第二光纖光柵的一側(cè)下端固定安裝有第三墊塊；位移計固定裝置采用軍用膠J133粘貼在待測建筑物上；懸臂梁采用軍用膠J133水平固定在位移計殼體上，第三光纖光柵和第四光纖光柵采用軍用膠J133分別對稱粘貼在懸臂梁的正面和反面，第二彈簧的上下兩端分別固定安裝有第五墊塊和第四墊塊，第二彈簧安裝有第五墊塊的一端固定在懸臂梁上，另一端與第二探桿相連接，第二探桿垂直安裝在位移計固定裝置的水平方向上，第二光纖光柵、第一光纖光柵、第三光纖光柵和第四光纖光柵依次采用光纜串接并經(jīng)過殼體開口引出，連接第一光纖光柵和第三光纖光柵的光纜穿過懸臂梁；第一尾纖與連接第四光纖光柵的光纜連接，第二尾纖與連接第二光纖光柵的光纜連接。