[實用新型]基于光纖光柵的沉降撓度傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820837721.1
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN208998774U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡軍海;鐘志鑫;劉凱;江君垚;謝沛瑤;甘鷺;葉勇;楊紹紅;羅志峰;李鵬輝
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01B11/16;G01M5/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 劉陽

本實用新型公開了基于光纖光柵的沉降撓度傳感器，包括A傳感段和B傳感段，所述A傳感段和B傳感段對稱設(shè)置，A傳感段和B傳感段的結(jié)構(gòu)相同，A傳感段和B傳感段均安裝在傳感器底座，A傳感段和B傳感段的內(nèi)部均設(shè)有多個水平設(shè)置的隔板，所述A傳感段和B傳感段均包括殼體，殼體的一側(cè)設(shè)有開口，開口處設(shè)有傳感器側(cè)蓋，傳感器側(cè)蓋與殼體之間螺紋連接，所述殼體的內(nèi)部設(shè)有傳感段，傳感段設(shè)有壓環(huán)，壓環(huán)安裝在殼體的內(nèi)部。本實用新型中壓力室內(nèi)液體在隔板的阻隔作用下將液體處于分散隔離狀態(tài)，以此來降低動態(tài)過程液體晃動帶來對壓力膜片的沖擊，對壓力膜片的沖擊作用非常小，極大地減小了外界動力對測量的影響，測量誤差小。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于光纖光柵的沉降撓度傳感器。

背景技術(shù)

由于橋梁受到自重以及橋上荷載作用會產(chǎn)生一定的撓度，隨著橋梁施工技術(shù)的發(fā)展，我國橋梁跨度正在不斷增大，我國高鐵也大量采用高架橋的形式，在高鐵列車高速運行過程中，橋梁承受的動荷載容易引起橋梁產(chǎn)生較大變形。傳統(tǒng)的撓度觀測手段效率較低，而且受人為因素或環(huán)境因素影響較大，自動化程度和測量精度都不能滿足實際需求。已有的光纖光柵橋梁撓度傳感器受動荷載影響較大，測量產(chǎn)生的誤差較大。并且由于高層建筑物施工、地下采礦或過度開采地下水、軟土路基下沉等因素，會造成地基沉降。沉降觀測對高層建筑物的安全、高鐵行車安全等諸多方面都有十分重要的意義。傳統(tǒng)的沉降觀測手段效率較低，而且受人為因素或環(huán)境因素影響較大，自動化程度和測量精度都不能滿足實際需求。

光纖光柵傳感器是目前應(yīng)用最為廣泛的光纖傳感器之一，可測量應(yīng)變、溫度、壓力、位移、流量、液位等參數(shù)。其傳感原理一般基于被測參數(shù)變化引起光柵周期和有效折射率的變化，從而導(dǎo)致光柵特征波長的變化，通過測量特征波長的移動量來測量上述參數(shù)。目前,國內(nèi)外采用光纖光柵的壓力或液位傳感器非常多，但專門針對沉降以及橋梁撓度監(jiān)測的光纖光柵傳感器的報道較少。

現(xiàn)有的光纖光柵壓差傳感器都具有一定的缺點，本發(fā)明成功的克服了大部分缺點。現(xiàn)有的一種光纖光柵測量沉降裝置，能夠?qū)Φ孛娉两颠M行測量，但該裝置體積較大，推廣應(yīng)用具有一定難度。還有一種光纖光柵沉降傳感器，體積較小，但該裝置水平放置，在動力作用下，腔體內(nèi)液體在動力作用下上下晃動，對壓力膜片具有較大的沖擊作用，因此測量精度不能夠得到保證，為此我們提出一種基于光纖光柵的沉降撓度傳感器。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的基于光纖光柵的沉降撓度傳感器。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種基于光纖光柵的沉降撓度傳感器，包括A傳感段和B傳感段，所述A傳感段和B傳感段對稱設(shè)置，A傳感段和B傳感段的結(jié)構(gòu)相同，A傳感段和B傳感段均安裝在傳感器底座，A傳感段和B傳感段的內(nèi)部均設(shè)有多個水平設(shè)置的隔板。

優(yōu)選的，所述A傳感段和B傳感段均包括殼體，殼體的一側(cè)設(shè)有開口，開口處設(shè)有傳感器側(cè)蓋，傳感器側(cè)蓋與殼體之間螺紋連接，所述殼體的內(nèi)部設(shè)有傳感段，傳感段設(shè)有壓環(huán)，壓環(huán)安裝在殼體的內(nèi)部，壓環(huán)上固定安裝有壓力膜片，壓力膜片豎直放置在傳感段的中部位置，壓力膜片兩側(cè)均設(shè)有墊圈，壓力膜片遠離傳感器側(cè)蓋的一側(cè)設(shè)有壓力室，壓力室的兩側(cè)分別設(shè)有進水孔和出水孔，進水孔和出水孔分別延伸至殼體的外部，壓力室的內(nèi)部設(shè)有多個水平設(shè)置的隔板，所述壓力膜片上粘貼有壓力傳感光柵，壓力傳感光柵的一端連接有溫度傳感光柵，壓力傳感光柵和溫度傳感光柵相互遠離的一端分別連接有傳入光纖和傳出光纖，所述殼體的兩側(cè)側(cè)壁上分別開有入線孔和出線孔，傳入光纖和傳出光纖分別穿過入線孔和出線孔延伸至殼體的外部，所述殼體的頂端設(shè)有排氣孔，排氣孔的一端連接有壓力室，排氣孔遠離壓力室的一端設(shè)有氣孔蓋，溫度傳感光柵不與壓力膜片粘接，溫度傳感光柵在殼體內(nèi)松散放置，且壓力傳感光柵、溫度傳感光柵、傳入光纖和傳出光纖均位于壓力膜片遠離壓力室的一側(cè)。