[發明專利]一種基于光纖光柵水密門密封狀態的檢測方法

有效

• 申請號: 202110461696.8
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113074886B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 潘建軍;侯偉;祁耀斌;郭會勇;張俊杰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M3/36
• 分類號: G01M3/36
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種基于光纖光柵水密門密封狀態的檢測方法，其特征在于：在水密門上設置若干個光纖光柵應變片，光纖光柵應變片包括檢測用光纖光柵應變片、溫度補償光纖光柵應變片；在水密門的密封槽底面布置數個檢測用光纖光柵應變片，在水密門的門板上布置一個或數個溫度補償光纖光柵應變片，溫度補償光纖光柵應變片本體不受壓、與檢測用光纖光柵應變片處于同一個溫度場中，檢測用光纖光柵應變片在水密門閉合時本體受壓形變發出信號，溫度補償光纖光柵應變片消除溫度影響；若干個光纖光柵應變片經傳輸光纜連接解調儀表，通過解調儀表與計算機解調軟件實時檢測光纖光柵應變片中的光纖光柵的波長，判斷水密門密封狀態；

數個所述檢測用光纖光柵應變片中，至少一個位于水密門的楔形鎖緊點正下方；固定安裝所述光纖光柵應變片前，水密門上與應變片接觸的區域進行打磨處理；在水密門的門板外開鉆連通密封槽的通孔，用于傳輸光纜；檢測用光纖光柵應變片上的彈性基片的拱頂向上，彈性基片的一端與密封槽底面連接，另一端處于自由狀態；

通過光纖光柵的波長判斷水密門啟閉狀態的具體步驟為：實時檢測若干個所述光纖光柵的波長，當水密門處于開啟狀態時，通過判斷檢測用光纖光柵的波長與溫度補償光纖光柵的波長差值，得到開門應變曲線；當水密門關閉時，通過判斷檢測用光纖光柵的波長與溫度補償光纖光柵的波長的差值，得到關門應變曲線，計算關門應變曲線與開門應變曲線差值得到水密門應變差值曲線；利用安裝在門板楔形鎖緊點正下方的檢測用光纖光柵應變片采用閾值法判斷水密門的啟閉狀態，閾值用th1表示，依據實時檢測的數據，若鎖緊點正下方的檢測用光纖光柵應變片所得實時應變值th1，則表示水密門處于開啟狀態；若實時應變值th1，則表示水密門處于關閉狀態；

判斷水密門關閉時是否異常的方法為：建立數據庫，將安裝在密封槽的非楔形鎖緊點正下方的檢測用光纖光柵應變片采用建立數據庫法判斷水密門的多種異常狀態，所述的數據庫為密封槽的非楔形鎖緊點正下方的檢測用光纖光柵應變片在水密門門體或密封橡膠處于正常時的應變差值曲線數據庫，依據實時檢測的數據，若密封槽的非楔形鎖緊點正下方的光纖光柵應變片所得實時應變差值曲線與數據庫相對應的應變差值曲線相吻合，則判斷門體或密封橡膠處于正常狀態；若實時應變差值曲線與數據庫相對應的應變差值曲線不吻合，則判斷水密門密封發生異常狀態，觸發報警信號，所述的吻合指應變差值曲線的曲線變化規律、曲線幅值吻合；

水密門異常原因的判斷方法為：若所有的光纖光柵應變差值曲線的變化規律與數據庫相符，但應變差值曲線幅值不同，并且所有應變差值曲線之間幅值差異在預期區間內，則判斷水密門異常狀態是由于水密門門體變形造成；若其中某個光纖光柵應變差值曲線的變化規律與數據庫不符，并且應變差值曲線幅值超出預期區間，則判斷水密門的異常狀態是該點處橡膠與密封槽之間或橡膠與門框之間存在異物造成。

2.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵水密門密封狀態的檢測方法，其特征在于：所述光纖光柵應變片由彈性基片與光纖光柵固化而成，光纖光柵固化前進行預拉，彈性基片為不銹鋼拱形結構。

3.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵水密門密封狀態的檢測方法，其特征在于：固定安裝所述光纖光柵應變片前，水密門上與應變片接觸的區域進行打磨處理；在水密門的門板外開鉆連通密封槽的通孔，用于傳輸光纜；檢測用光纖光柵應變片上的彈性基片的拱頂向上，彈性基片的一端與密封槽底面連接，另一端處于自由狀態。

4.根據權利要求3所述的一種基于光纖光柵水密門密封狀態的檢測方法，其特征在于：若干個所述光纖光柵應變片采用波分復用的組網方式，若干個光纖光柵應變片串聯熔接，連接在解調儀表的一個通道上，傳輸光纜穿過水密門門板的通孔進入密封槽，與一端光纖光柵熔接，并將另一端光纖光柵的尾纖盤卷置于密封槽內，利用膠將檢測用光纖光柵應變片之間的光纖進行固定。

5.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵水密門密封狀態的檢測方法，其特征在于：所述溫度補償光纖光柵應變片外罩有蓋板。