[實(shí)用新型]一種可更換高疲勞光纖光柵應(yīng)變傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720309803.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN206756108U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐進(jìn)萍;周智;季玉玉;謝朝暉;馬文龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 智性科技南通有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 蘇州華博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32232
• 代理人: 魏亮芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可更換高疲勞光纖光柵應(yīng)變傳感器。

背景技術(shù)

變形是工程結(jié)構(gòu)工作性態(tài)的直接表征形式，采取可靠措施監(jiān)測工程結(jié)構(gòu)變形對(duì)評(píng)價(jià)工程結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)、確保工程結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營具有重要意義。光纖傳感技術(shù)具有成本低、測試工作量與勞動(dòng)強(qiáng)度小及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測試等優(yōu)點(diǎn)，在工程結(jié)構(gòu)應(yīng)變、裂縫等變形測試中得到了廣泛應(yīng)用，特別是近年來迅速發(fā)展起來的光纖傳感技術(shù)因具有敏感元件體積小、質(zhì)量輕、對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力場影響小、抗電磁干擾、測試穩(wěn)定、靈敏度高、耐久性好、便于實(shí)現(xiàn)分布式與實(shí)時(shí)在線測試以及集傳感和數(shù)據(jù)傳輸于一體等獨(dú)特優(yōu)勢，已成為重大工程結(jié)構(gòu)最為理想的安全監(jiān)測手段。

目前光纖應(yīng)變傳感器用于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測普遍存在布設(shè)困難、成活率低、使用年限短等致命缺點(diǎn)。現(xiàn)有封裝技術(shù)的限制使得應(yīng)變類傳感器很難達(dá)到結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命，而且由于傳感器不易甚至不能更換，使得光纖傳感器無法實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的全壽命監(jiān)測。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)光纖應(yīng)變傳感器的不可更換、難以維護(hù)的問題，本實(shí)用新型提供了一種可更換、易維護(hù)、即插即用的光纖應(yīng)變傳感器。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種可更換高疲勞光纖光柵應(yīng)變傳感器包括：中心傳感件，在中心傳感件輸出端連接有光纖快速接口；錨固組件，包括尾部錨固筒、端部錨固筒以及錨頭外錨固件，尾部錨固筒套設(shè)于中心傳感件的尾部，端部錨固筒套設(shè)于中心傳感件的端部，錨頭外錨固件套設(shè)于中心傳感件的中間區(qū)域；成對(duì)設(shè)置的兩個(gè)傳感器基座，設(shè)置于待測對(duì)象表面，用于固定中心傳感件的兩端，每個(gè)傳感器基座上設(shè)有通孔，中心傳感件從該通孔穿過；位置調(diào)節(jié)件，設(shè)置于中心傳感件上，用于調(diào)整中心傳感件的位置。

本實(shí)用新型一種可更換高疲勞光纖光柵應(yīng)變傳感器采用中心傳感件與傳感器基座分離的設(shè)計(jì)方式，在需要時(shí)可以方便地將中心傳感件從固定于對(duì)象表面的傳感器基座內(nèi)取下。針對(duì)中心傳感件數(shù)據(jù)輸出部位設(shè)計(jì)了光纖快速接口，實(shí)現(xiàn)光纖傳感器即插即用的功能，同時(shí)避免由于鎧裝線纜損壞導(dǎo)致傳感器失效的問題出現(xiàn)。針對(duì)溫度補(bǔ)償問題，采用集成式設(shè)計(jì)，使得溫度補(bǔ)償更準(zhǔn)確，免去另配溫度傳感器的麻煩同時(shí)降低安裝成本。為延長中心傳感件使用時(shí)間，提高耐久性，傳感器采用獨(dú)特封裝工藝，使其結(jié)構(gòu)具有更高的抗疲勞性能，經(jīng)疲勞測試結(jié)果表明該傳感器在量程內(nèi)可承受超兩百萬次的拉伸。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn)：

作為優(yōu)選的方案，光纖快速接口通過固定頂絲與端部錨固筒固定連接。

采用上述優(yōu)選的方案，安裝效率高，且連接更牢固。

作為優(yōu)選的方案，尾部錨固筒和端部錨固筒設(shè)置于兩個(gè)傳感器基座的外側(cè)。

采用上述優(yōu)選的方案，結(jié)構(gòu)簡單，保證本實(shí)用新型一種可更換高疲勞光纖光柵應(yīng)變傳感器的牢固度。

作為優(yōu)選的方案，每個(gè)傳感器基座包括：左基座、右基座以及用于連接左基座和右基座的連接緊固件，左基座和右基座拼接后形成通孔，中心傳感件從該通孔穿過。

采用上述優(yōu)選的方案，連接緊固件可選用緊固螺栓和/或緊固螺絲，安裝便捷，且便于中心傳感件進(jìn)行更換。

作為優(yōu)選的方案，在傳感器基座上還設(shè)有多重緊固件，多重緊固件包括：平行設(shè)置的穿孔桿和連接桿以及設(shè)置于連接桿上的固定桿；穿孔桿依次穿過左基座和右基座上的連接通孔，固定桿的自由端伸入端部錨固筒和/或尾部錨固筒上的固定槽內(nèi)，固定槽與固定桿的自由端相匹配。

采用上述優(yōu)選的方案，操作便捷，安裝效率高，且將傳感器基座與端部錨固筒和/或尾部錨固筒連接起來，提高裝置整體的牢固度，傳感器的測試精度更高。

作為優(yōu)選的方案，固定桿的自由端上設(shè)有一階、兩階或兩階以上的臺(tái)階面。

采用上述優(yōu)選的方案，連接更牢固。

作為優(yōu)選的方案，錨頭外錨固件的外壁與傳感器基座內(nèi)通孔接觸連接。

采用上述優(yōu)選的方案，保護(hù)中心傳感件。

作為優(yōu)選的方案，錨頭外錨固件的外壁呈螺紋狀，錨頭外錨固件與通孔呈螺紋連接。

采用上述優(yōu)選的方案，錨頭外錨固件和通孔連接更牢固，防止兩者出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)。

作為優(yōu)選的方案，位置調(diào)節(jié)件為套設(shè)于連接套筒上的調(diào)節(jié)螺母。

采用上述優(yōu)選的方案，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)中心傳感件的左右位置并施加上適當(dāng)?shù)念A(yù)張力。

作為優(yōu)選的方案，在錨頭外錨固件的外壁中間區(qū)域沿其周向設(shè)有一圈凹槽，在通孔的內(nèi)壁上設(shè)有與錨頭外錨固件外壁相匹配的一圈凸起。