[實用新型]光纖智能螺栓

有效

• 申請號: 201821850593.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN209180199U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 羅鋒
• 申請（專利權）人: 深圳歐譜申光電科技有限公司
• 主分類號: F16B35/04
• 分類號: F16B35/04;G01L1/24
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 秦超

本實用新型涉及光纖傳感及結構健康監測技術領域，特別涉及一種光纖智能螺栓，包括光纖、連接部以及螺栓本體，所述連接部上開設有凹槽用于容納光纖，位于槽中的光纖本體上設置有光學F?P諧振腔，螺栓本體上開設有安裝孔用于容納連接部，安裝孔的長度方向平行于螺栓本體的長度方向。設置連接部以后，光纖通過連接部與螺栓本體相連，這樣螺栓本體上的安裝孔尺寸就可以加工的大一點，大幅度就降低加工難度；另外，這里在光纖端頭設置光學F?P諧振腔來檢測應力，其檢測效果更佳、更精準。

技術領域

本實用新型涉及光纖傳感及結構健康監測技術領域，特別涉及一種光纖智能螺栓。

背景技術

螺栓連接廣泛應用于機械、化工、交通、電力、航空和土木等行業的各類設備和結構中，一方面用于連接可拆卸部件，另一方面用于傳遞零部件間的載荷，連接狀態表現為軸向預緊。螺栓預緊力就是在擰螺栓過程中在擰緊力矩作用下的螺栓與被連接件之間產生的沿螺栓軸心線方向的預緊力，其預緊力的大小直接關系到整個設備或結構工作的可靠性和安全性。在不同的螺栓應用環境中，由于高溫、高壓、高頻振動、載荷沖擊等各種因素的影響，往往造成螺栓松動、疲勞和銹蝕而引起的斷裂及過載等引起的事故，這些事故造成了很大的經濟損失和人員傷亡，因此在結構的特定位置進行實時在線的工作狀態健康結構監測很有必要。

智能螺栓是最近幾年剛剛發展起來的新型螺栓型式，具有典型的結構功能一體化特征，其可通過外部安裝或內部埋設傳感器/存儲器/ 微處理器芯片的方式用于智能化工業產品的生產、使用和維護等各個階段。就目前而言，智能螺栓最具備兩方面的智能功能，一是對溫度、載荷、壓力等環境因素的感知能力，即傳感器功能，主要可應用于計量或結構健康監測領域；二是數據存儲和身份識別能力，即數字標簽功能，主要應用于生產裝配和使用維護等領域。

光纖傳感器具有質量輕、體積小、防爆、對電絕緣、抗電磁干擾、精度高、可靠性高、環境適應性好的優點，可在結構表面安裝或者埋入結構體內部，對被測結構的影響小，測量的結果是結構參數更加真實的反應，適合用于反饋復雜工況環境下結構的變化。目前常見的光纖智能螺栓一般存在兩個不足之處：其一，光纖傳感器多為光纖光柵應力傳感器，這種傳感器對應力進行采集時不夠精準；其二，光纖傳感器的安裝方式都是通過在螺栓上打孔后直接埋設在孔中，對螺栓桿稍長一點、硬度大一點的螺栓要想實現深細孔加工非常困難。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種光纖智能螺栓，加工方便且精確度高。

為實現以上目的，本實用新型采用的技術方案為：一種光纖智能螺栓，包括光纖、連接部以及螺栓本體，所述連接部上開設有凹槽用于容納光纖，位于槽中的光纖本體上設置有光學F-P諧振腔，螺栓本體上開設有安裝孔用于容納連接部，安裝孔的長度方向平行于螺栓本體的長度方向。

進一步地，所述光纖的端頭套設有毛細管，毛細管內的光纖被截斷為第一段纖體和第二段纖體，第一段纖體朝向第二段纖體一側端面構成第一光學膜片，第二段纖體朝向第一段纖體一側端面構成第二光學膜片，第一光學膜片、第二光學膜片以及第一段纖體和第二段纖體之間的空腔共同構成所述的光學F-P諧振腔。

進一步地，所述的連接部包括第一柱體和第二柱體，第一柱體和第二柱體彼此相對的側面上分別開設有第一凹槽和第二凹槽，第一柱體和第二柱體貼合在一起時第一凹槽和第二凹槽共同構成容納光纖的孔。

進一步地，所述的第一柱體和第二柱體均為半圓柱體，第一柱體和第二柱體貼合時構成的圓柱體外徑等于安裝孔的孔徑。

進一步地，所述的第一柱體和第二柱體為方形，第一柱體和第二柱體貼合時構成立方體，安裝孔的截面為方形用于容納第一柱體和第二柱體。

進一步地，所述的安裝孔開設在螺栓本體設置的螺帽一側。

進一步地，所述的光纖、連接部以及螺栓本體通過膠水固定連接。