[實用新型]一種用于大壩安全監(jiān)測的正三角形低反射率FBG裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820613502.5
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN208282787U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜輝;徐程
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型是一種用于大壩安全監(jiān)測的正三角形低反射率FBG裝置，屬于光纖傳感器技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括：如圖1，1寬帶光源、2光纖、3波長為λ₁的FBG、4波長為λ₂的FBG、5波長為λ₅的FBG、6用于固定正三角形FBG結(jié)構(gòu)高彈性正方形框架、7安裝槽、8光時域反射信號解調(diào)模塊。FBG的光柵周期為0.4μm?1.1μm，光柵的反射率為4％，正方形框架邊長為40mm，厚度為5mm。將3個不同波長的FBG相互串聯(lián)固定在有安裝槽的正方形的框架內(nèi)，安裝槽寬度為0.5mm，深度為2.5mm，F(xiàn)BG需要進行預(yù)拉伸。在FBG固定在安裝槽里之后，需要用聚合物膠將安裝槽填充。然后將這種結(jié)構(gòu)用光纖串聯(lián)起來，組成一個串聯(lián)光纖網(wǎng)絡(luò)，然后將器件安裝大壩中，使用光時域反射方法定位解調(diào)各個單元的信號，確定大壩的安全狀況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于大壩安全監(jiān)測的正三角形低反射率FBG裝置。

背景技術(shù)

建設(shè)水庫大壩的投資大、但效益高，在國家發(fā)展戰(zhàn)略布局有著舉足輕重的地位。但是，大壩作為攔蓄水庫巨大能量的建筑物，通常建造在復(fù)雜的水文和工程地質(zhì)環(huán)境中，不但要承受著巨大的水壓載荷，還會受到地震的沖擊，隨著大壩年齡增長及各種環(huán)境因素的綜合影響會導(dǎo)致大壩安全度和防災(zāi)標準的降低，出現(xiàn)材料老化、基礎(chǔ)滲漏、壩體結(jié)構(gòu)衰減等問題，一旦出現(xiàn)安全事故，其后果是無法計量的。因此，大壩遠程監(jiān)控顯得尤為必要。

目前，很多大壩監(jiān)側(cè)系統(tǒng)采用的是電測傳感系統(tǒng)，這種測量方法一般在監(jiān)測部位上外粘電阻應(yīng)變片來進行檢測。但由于導(dǎo)線在環(huán)境濕度太大時可能引起短路而發(fā)生事故，使用場合受環(huán)境的限制；同時這些監(jiān)測系統(tǒng)由于普通存在抗干擾能力弱、長期穩(wěn)定性差、相對誤差、零漂和動漆較大等缺點而很難滿足實際需要。

光纖光柵傳感技術(shù)的引入極大地改進了這一現(xiàn)狀，它具有耐腐蝕、防水、抗電磁干擾和易與通信網(wǎng)并聯(lián)等優(yōu)點，并具有集成化、網(wǎng)絡(luò)化的特點，可廣泛應(yīng)用于實時在線監(jiān)測工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、結(jié)構(gòu)突變、裂縫、整體性等參數(shù)監(jiān)側(cè)，可滿足水庫大壩監(jiān)側(cè)的商精度、遠距離、分布式和長期性的技術(shù)要求，是解決目前電傳感器所存在問題的關(guān)鍵傳感技術(shù)。

本發(fā)明就能符合此技術(shù)要求。為了能精確監(jiān)測大壩的安全狀況，本發(fā)明將三個不同波長的FBG彼此串聯(lián)成正三角形固定在高彈性的正方形框架內(nèi)，多個該結(jié)構(gòu)用光纖連接起來安裝在大壩內(nèi)，技術(shù)人員將整個器件的每個結(jié)構(gòu)距離光時域反射信號解調(diào)模塊的距離測好，當大壩發(fā)生應(yīng)變，根據(jù)反射回來的特征波長以及反射時間就能知道大壩某個具體位置發(fā)生應(yīng)變，從而讓相關(guān)人員及早的采取措施，將損失減少到最小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對目前大壩安全監(jiān)測的需要，設(shè)計出一種正三角形低反射率FBG裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：包括1寬帶光源、2光纖、3波長為λ₁的FBG、4波長為λ₂的FBG、5波長為λ₅的FBG、6用于固定正三角形FBG結(jié)構(gòu)高彈性正方形框架、7安裝槽、8光時域反射信號解調(diào)模塊，如圖1所示。

將波長為λ₁、λ₂、λ₃的FBG串聯(lián)呈正三角形且是在預(yù)拉狀態(tài)下固定在高彈性正方形框架內(nèi)，正方形框架邊長為40mm。

所述正三角形FGB結(jié)構(gòu)由三個不同波長的FBG構(gòu)成，將3個不同波長FBG彼此串聯(lián)呈正三角形且是在預(yù)拉狀態(tài)下固定在高彈性正方形框架內(nèi)。

1、所述的固定正三角形FGB結(jié)構(gòu)高彈性正方形框架特征在于：4正方形框架邊長為40mm，厚度為5mm，且框架內(nèi)設(shè)置安裝槽，所述的安裝槽寬度為0.5mm，深度為2.5mm。

所述的FBG結(jié)構(gòu)采用低反射率FBG，其反射率為4%。

附圖說明