[實用新型]基于FBG埋入式應變傳感器

有效

• 申請號: 201721907576.1
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN207798022U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 葉炯明;高紅強;劉威
• 申請（專利權）人: 武漢理工光科股份有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本實用新型公開了一種基于FBG埋入式應變傳感器，其包括FBG光柵光纖、連接件、端頭、光纖支架固定件、不銹鋼管；所述FBG光柵光纖置于連接件內，其兩端依次穿過端頭、光纖支架固定件、不銹鋼管，且所述FBG光柵光纖呈拉伸狀態；所述端頭與連接件連接。本實用新型結構簡單、測量靈敏度高。

技術領域

本實用新型屬于光纖光柵傳感技術領域，具體涉及一種基于FBG埋入式應變傳感器。

背景技術

重大橋梁工程結構的使用期一般長達幾十年，環境侵蝕、材料老化和荷載的長期效應、疲勞效應與突變效應等災害因素的耦合作用將不可避免地導致損傷積累和抗力衰減，從而使重大橋梁工程結構抵抗自然災害能力下降，極端情況下易引發災難性的突發事故。因此，為了保障重大橋梁工程結構的安全性、完整性、適用性與耐久性，需要對重大橋梁工程結構增設長期的健康監測系統，以監測結構的服役安全狀況。

現有的重大橋梁工程結構監測系統通常采用光纖傳感器進行測量，但現有的光纖傳感器存在成本過高,靈敏度較低的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、測量靈敏度高的基于FBG埋入式應變傳感器。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種基于FBG埋入式應變傳感器，其包括FBG光柵光纖、連接件、端頭、光纖支架固定件、不銹鋼管；所述FBG光柵光纖置于連接件內，其兩端依次穿過端頭、光纖支架固定件、不銹鋼管，且所述FBG光柵光纖呈拉伸狀態；所述端頭與連接件連接。

FBG光柵光纖的兩側分別通過光纖支架固定件與端頭進行連接，兩個端頭之間長度即為傳感器的標距，當被測結構由于受外部環境影響發生形變時，其形變量傳導至端頭使得標距發生變化，從而導致光柵區受力影響反射波長，反射波長與應變量成線性關系，即通過檢測反射波長的變化來測量結構件的形變量，測試結構準確、可靠。

按上述方案，所述FBG光柵光纖的波長漂移為2-2.5nm，以確保測量的靈敏度。

按上述方案，FBG光柵光纖與不銹鋼管之間通過環氧樹脂膠粘接，不銹鋼管內的FBG光柵光纖為裸光纖，以確保測量精度。

按上述方案，端頭與連接件之間采用氬弧焊接，不銹鋼管與光纖支架固定件采用激光焊接方式進行連接，金屬與金屬之間采用焊接連接，保證應變受力的傳遞，無膠化工藝減少了環氧膠帶來的蠕變效應，提高了測量精度。

按上述方案，端頭、光纖支架固定件通過螺紋連接，在端頭、光纖支架固定件的螺紋連接處設螺紋緊固膠，以方便安裝。

本實用新型的有益效果在于：

通過FBG光柵光纖的兩端依次穿過端頭、光纖支架固定件、不銹鋼管，在保證探測精度的前提下，大量簡化機械結構，減少零部件公差配合，降低材料成本；

將FBG光柵光纖置于連接件內，其兩端依次穿過端頭、光纖支架固定件、不銹鋼管能有效保證FBG光柵光纖的長期可靠使用。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是基于FBG埋入式應變傳感器的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖；

圖3是基于FBG的溫度傳感器的裝配工藝圖；

其中，1、FBG光柵光纖，2、連接件，3、端頭，4、光纖支架固定件，5、不銹鋼管，6、環氧樹脂膠，7、螺紋緊固膠。

具體實施方式