[發明專利]基于光纖光柵的鋼結構自動沖擊定位監測試驗平臺

在審

• 申請號: 201810449975.0
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108414372A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 肖文生;劉琦;劉思緲;張林川;李康
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303;G01N3/02;G01B11/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.基于光纖光柵的鋼結構自動沖擊定位監測試驗平臺，其特征在于，包括試件固定臺、鋼球控制裝置和控制系統以及沖擊定位監測系統；所述試件固定臺上固定有試件；所述鋼球控制裝置中放置有鋼球；

所述試件固定臺上分別設置有X軸滑軌、Y軸滑軌、Z軸滑軌；

所述Z軸滑軌通過X軸滑塊在X軸滑軌中滑動；

所述Y軸滑軌通過Z軸滑塊在Z軸滑軌中滑動；

所述鋼球控制裝置通過Y軸滑塊滑動固定在Y軸滑軌上；

所述控制系統控制鋼球控制裝置在X軸滑軌、Y軸滑軌、Z軸滑軌三個方向的位移運動并控制鋼球的沖擊動作；

所述沖擊定位監測系統，包括光纖光柵解調儀、信號處理系統和光纖光柵傳感網絡；所述光纖光柵解調儀通過光纖鏈路與光纖光柵傳感網絡相連接，并通過網口與信號處理系統相連接；

一根光纖上串聯多支光纖光柵傳感器,并貼于試件表面，采用時分/波分方式形成光纖光柵傳感網絡；光纖光柵解調儀對信號進行采集，并將所采集的信號傳輸至信號處理系統進行分析處理。

2.如權利要求1所述的基于光纖光柵的鋼結構自動沖擊定位監測試驗平臺，其特征在于，所述X軸滑軌包括第一X軸滑軌和第二X軸滑軌；所述Z軸滑軌包括第一Z軸滑軌和第二Z軸滑軌；所述X軸滑塊包括第一X軸滑塊和第二X軸滑塊；所述Z軸滑塊包括第一Z軸滑塊和第二Z軸滑塊；

所述第一X軸滑軌和第二X軸滑軌平行固定在試件固定臺的左右兩側，所述第一Z軸滑軌和第二Z軸滑軌對應分別通過第一X軸滑塊和第二X軸滑塊垂直于第一X軸滑軌和第二X軸滑軌滑動設置，所述Y軸滑軌通過第一Z軸滑塊和第二Z軸滑塊垂直于第一Z軸滑軌和第二Z軸滑軌滑動設置；

所述第一X軸滑軌和第二X軸滑軌的后端對應通過第一X軸聯軸器、X軸傳動軸和第二X軸聯軸器相連，所述X軸傳動軸的左端與固定于第二X軸滑軌后端上的X軸步進電機傳動相連；

所述控制系統通過控制X軸步進電機的運轉，使第二X軸滑塊在第二X軸滑軌上產生X軸方向的位移；所述X軸步進電機通過帶動第一X軸聯軸器、X軸傳動軸、第二X軸聯軸器的運轉，使第一X軸滑塊能夠在第一X軸滑軌與第二X軸滑塊進行同步運動；

所述第一Z軸滑軌和第二Z軸滑軌的上端對應通過第一Z軸聯軸器、Z軸傳動軸和第二Z軸聯軸器相連，所述Z軸傳動軸的左端與固定于第二Z軸滑軌上端的Z軸步進電機傳動相連；

所述控制系統通過控制Z軸步進電機的運轉，使第二Z軸滑塊在第二Z軸滑軌上產生Z軸方向的位移；所述Z軸步進電機通過帶動第一Z軸聯軸器、Z軸傳動軸、第二Z軸聯軸器的運轉，使第一Z軸滑塊能夠在第一Z軸滑軌與第二Z軸滑塊進行同步運動；

所述Y軸滑軌的右端固定有Y軸步進電機，所述控制系統通過控制Y軸步進電機的運轉，使Y軸滑塊在Y軸滑軌上產生Y軸方向的位移。

3.如權利要求1所述的基于光纖光柵的鋼結構自動沖擊定位監測試驗平臺，其特征在于，所述鋼球控制裝置包括與Y軸滑塊固定連接的底座和垂直固定于底座上的支撐架，所述支撐架中部設置有與底座垂直且貫穿于支撐架的一段滑槽，位于滑槽的正上方在底座上設置有與滑槽平行的懸臂梁滑軌，所述懸臂梁滑軌上靠近滑槽上方通過滑動支架固定一動滑輪，所述懸臂梁滑軌上靠近底座通過固定支架固定一定滑輪，所述定滑輪的下方位于支撐架上設置有滾筒，位于滾筒的一側在支撐架上設置有驅動滾筒轉動的滾筒步進電機，所述滾筒中卷有鋼絲繩，所述鋼絲繩的伸出端依次繞過定滑輪、動滑輪和滑槽后與第二電磁鐵相連，所述支撐架下方設置有第一電磁鐵，所述第一電磁鐵吸附著鋼球。

4.如權利要求1所述的基于光纖光柵的鋼結構自動沖擊定位監測試驗平臺，其特征在于，所述試件固定臺上均布有多個試件固定點。

5.如權利要求4所述的基于光纖光柵的鋼結構自動沖擊定位監測試驗平臺，其特征在于，所述試件通過螺釘固定在試件固定臺的試件固定點上。

6.如權利要求1所述的基于光纖光柵的鋼結構自動沖擊定位監測試驗平臺，其特征在于，所述試件固定臺的底部四角設置有可調節支撐腿。