[實用新型]一種純拉伸應變光纖光柵傳感器

有效

• 申請號: 201721185103.5
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN207197706U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 黃金國
• 申請（專利權）人: 黃金國
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙)11419
• 代理人: 王玉松

技術領域

本實用新型光纖傳感技術領域，具體涉及一種純拉伸應變光纖光柵傳感器。

背景技術

目前，橋梁大壩、隧道、公路、建筑物等工程結構物表面或內部的應力應變監測普遍采用的是應變計(如電阻應變傳感器、光纖光柵應變傳感器等)，將傳感器兩端固定于結構物表面，或將傳感器埋入結構物內部，用于監測傳感器兩端固定區域的應力應變變化，當應力應變值過大時，能夠反映出結構體受到外界較大撞擊力或結構體老化承受能力減弱等狀況。由此通過應變傳感器可以由監測局部區域的應力應變變化反映出結構體整體健康狀況。因此，結構物的應力應變監測已經成為各工程應用健康監測必不可少的手段。但是，最重要的應變傳感器在受到側向彎曲力、或橫向拉伸力時，都會使得傳感器應力應變發生變化，而結構物的側向力和橫向力對結構體本身的危害效果相差很大，不把二者受力分開測量的話，對工程應用的數據參考價值大打折扣。

光纖傳感技術是在上世紀七十年代伴隨著光纖通信的蓬勃發展而提出來的，經過幾十年的發展已經廣泛應用于多個領域。與傳統的傳感器相比，光纖傳感器具有輕質，耐腐蝕，耐高溫，防水防潮，抗電磁干擾、易集成、隱蔽等一系列優點，因此在惡劣及復雜環境中頗具用途。而光纖光柵傳感器除具有上述優點外，它還具有易組網、可以實現波分復用和時分復用、可以實現多種參量混合測量等。

實用新型內容

本實用新型提出了一種根據本實用新型的實施例，提供了一種純拉伸應變光纖光柵傳感器，該技術原理是采用光纖光柵和柔性傳感技術，實現對復雜情況下結構物的純拉伸應變監測，屏蔽掉外界的彎曲應變。

具體結構如下，一種純拉伸應變光纖光柵傳感器，包括：光纖光柵，固定于應變件上，用于感應外界作用的應變量值；應變件，用于固定于所述光纖光柵；兩個柔性件，一端與應變件連接，另一端與固定端子連接，用于傳遞外界的拉伸作用力于應變件及過濾掉彎曲作用力；兩個固定端子，用來固定于被測物表面或內部。

可選的，所述光纖光柵通過位于所述應變件兩端的環形金屬絲固定于應變件。

可選的，所述柔性件為長度方向上不易發生形變且除長度方向外的其它方向都可輕易彎曲的結構。

可選的，所述柔性件選自鏈條、鎖鏈、鋼絲繩中的一種。

可選的，還包括罩設于所述光纖光柵、應變件、柔性件和固定端子上的筒狀外殼，所述筒狀外殼包括兩個上下對稱的半圓筒，兩個所述半圓筒之間通過開拆卸式方式連接；所述筒狀外殼外面設有一層隔音層。

可選的，所述開拆卸式方式為通過螺栓連接；兩個所述半圓筒的截面端設有相對接的連接耳，所述連接耳的對接面設于所述半圓筒截面上，所述連接耳上設有供螺桿穿過的通孔。

可選的，還包括支撐所述筒狀外殼的外殼支架；所述外殼支架包括支撐所述半圓筒的弧形鋼筋、支撐所述弧形鋼筋的支撐桿和所述支撐桿的調節支腳。

可選的，所述調節支腳的底部設有彈簧。

有益效果：

傳感器有效地解決了工程應用中被測物體伸縮、彎曲變形的應變值分離測量問題，能夠獲得被測物體準確的拉伸應變變化量，為工程應用中僅需單一伸縮應變測量提供了一種可靠的傳感技術。

附圖說明

圖1為實施例1純拉伸應變光纖光柵傳感器的結構示意圖；

圖2為實施例1純拉伸應變光纖光柵傳感器的光纖光柵固定于應變件的截面圖；

圖3為實施例2純拉伸應變光纖光柵傳感器的半圓筒的端面結構示意圖；

圖4為實施例2純拉伸應變光纖光柵傳感器的外殼支架的結構示意圖；

圖5為實施例3純拉伸應變光纖光柵傳感器的調節彈簧的連接關系示意圖；

以上附圖中各圖的比例尺并不統一，為了觀看清楚，各圖是在已有基礎上進行適當的縮放。

圖中，光纖光柵10、應變件102、柔性件103、固定端子104、金屬絲1011、半圓筒107、隔音層108、連接耳1071、通孔1072、弧形鋼筋1061、支撐桿1062、調節支腳1063、彈簧1064。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型之技術內容、構造特征、所達成目的及功效，以下茲例舉實施例并配合附圖詳予說明。

實施例1