[實(shí)用新型]一種測量空間位移的線材型傳感裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202023006376.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN214039912U
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳有全;熊曉科;陳亮;覃國輝;熊陳;譚天貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶路威科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16;G01B11/02;G01B11/00;G01B11/26;G01K13/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本實(shí)用新型屬于傳感裝置領(lǐng)域，涉及一種測量空間位移的線材型傳感裝置，包括呈線材狀可彈性變形的傳感棒，沿所述傳感棒的長度方向設(shè)有至少4條第一傳感光纖，所有的第一傳感光纖沿所述傳感棒的周向均布；所述傳感棒上螺旋布置有至少2條第二傳感光纖，螺距相等，旋向相反，對(duì)稱布置。本實(shí)用新型不僅可以實(shí)現(xiàn)大型構(gòu)筑物內(nèi)部變形量大小的監(jiān)測，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測對(duì)象內(nèi)部各變形部位的空間三維坐標(biāo)變化及扭轉(zhuǎn)角度的解算；不僅可以采取埋入被測對(duì)象的方式進(jìn)行監(jiān)測,而且可以采用表貼在被測對(duì)象的方式進(jìn)行監(jiān)測；不僅可用于形狀規(guī)則的大型構(gòu)筑物的監(jiān)測，而且特別適用對(duì)形狀各異的大型構(gòu)筑物進(jìn)行監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于傳感裝置領(lǐng)域，涉及一種測量空間位移的線材型傳感裝置。

背景技術(shù)

大型構(gòu)筑物內(nèi)部變位可導(dǎo)致災(zāi)難性后果，如邊坡崩塌、壩體崩潰、橋梁垮塌、路基位移等。因此大型構(gòu)筑物內(nèi)部變位的監(jiān)近年來測得到了廣泛重視，但傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)多為點(diǎn)監(jiān)測，難以獲取詳細(xì)的變形位置狀態(tài)，如具體三維空間坐標(biāo)及扭轉(zhuǎn)角度無法獲知；最近雖然有一些利用分布式光纖傳感器進(jìn)行檢測的技術(shù)出現(xiàn)，但必須滿足某些限制條件或者檢測精度難以實(shí)用，例如沒有考慮所布置的光纖傳感器扭轉(zhuǎn)角度而精度較差，有的甚至要求光纖傳感裝置不能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，否則無法測出結(jié)果。因此實(shí)用新型一種能夠克服上述限制而且精度較高的傳感裝置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目標(biāo)體內(nèi)部和外部的變形和變位是監(jiān)測獲取的關(guān)鍵參數(shù)之一；如危巖、邊坡、壩體、橋梁、隧道、路基等。目前廣泛應(yīng)用的各類傳感器，大多是單個(gè)的，單點(diǎn)式布置于設(shè)計(jì)者認(rèn)為的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(面)上；難以獲取物體詳細(xì)的變形和位置狀態(tài)。特別是物體的三維空間坐標(biāo)及扭轉(zhuǎn)角度。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種測量空間位移的線材型傳感裝置，以克服目前分布式光纖傳感器不能量測或沒有計(jì)入光纖傳感器扭轉(zhuǎn)角度而精度較差的致命缺陷。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種測量空間位移的線材型傳感裝置，包括呈線材狀的傳感棒，沿所述傳感棒的長度方向設(shè)有至少4條第一傳感光纖，所有的第一傳感光纖沿所述傳感棒的周向均布；所述傳感棒上螺旋布置有至少2條第二傳感光纖，螺距相等，旋向相反，對(duì)稱布置。

可選的，所述第一傳感光纖設(shè)有4條，沿所述傳感棒的周向正交對(duì)稱布置。

可選的，所述傳感棒內(nèi)部中空。

可選的，所述傳感棒的中空部位設(shè)有加強(qiáng)芯。

可選的，所述傳感棒的外側(cè)設(shè)有保護(hù)套。

可選的，所述第一傳感光纖與所述第二傳感光纖布置在傳感棒的不同半徑處。

可選的，所述傳感棒的截面呈圓形或矩形。

可選的，所述傳感棒沿其長度方向分為若干節(jié)段，每個(gè)節(jié)段的端部均設(shè)有標(biāo)定點(diǎn)，所述標(biāo)定點(diǎn)用于記錄該節(jié)段的初始校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

可選的，所述標(biāo)定點(diǎn)的截面呈矩形。

可選的，所述標(biāo)定點(diǎn)處以編碼形式記錄標(biāo)定數(shù)據(jù)，通過編碼在數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)節(jié)段的初始校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型基于分布式光纖應(yīng)變、溫度測試儀獲得的每根光纖上沿長度方向逐點(diǎn)溫度和應(yīng)變值，解算出沿此線材全長范圍內(nèi)逐點(diǎn)溫度、應(yīng)變、轉(zhuǎn)角坐標(biāo)等多參數(shù)數(shù)值，構(gòu)成了多參數(shù)線材型傳感器。

本實(shí)用新型不僅可以實(shí)現(xiàn)大型構(gòu)筑物內(nèi)部變形量大小的監(jiān)測，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測對(duì)象內(nèi)部各變形部位的空間三維坐標(biāo)變化及扭轉(zhuǎn)角度的解算；不僅可以采取埋入被測對(duì)象的方式進(jìn)行監(jiān)測,而且可以采用表貼在被測對(duì)象的方式進(jìn)行監(jiān)測；不僅可用于形狀規(guī)則的大型構(gòu)筑物的監(jiān)測，而且特別適用對(duì)形狀各異的大型構(gòu)筑物進(jìn)行監(jiān)測。