[实用新型]一种基于光纤弯曲损耗的应力监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应力监测装置，尤其是涉及一种基于光纤弯曲损耗的应力监测装置。

背景技术

现有光纤传感器的种类非常多，主要包括光纤光栅传感器、光纤干涉传感器、光纤微弯传感器等多种类型，其特点是传感灵敏度高，但是实际应用过程中，存在设备复杂、使用运行成本高等缺陷和不足，从而使得光纤传感器的应用推广受到很大限制。尤其是对较高灵敏度的光纤传感器，其会响应使用过程中各种环境条件的改变情形，如光纤干涉传感器，由于其灵敏度很高，但当其应用于实际条件下后，发现温度、气压、振动等环境因素均会对其工作参数造成影响，因而实际使用时，不得不采取多种措施来防止和剔除上述环境因素的影响，从而使得其监测设备的结构越来越趋于复杂，运行使用成本大幅提高；另一方面，现实生活中有的地方并不需要特别精密的设备，比如当需要了解应力值是否达到设定力值等情况下时，上述监测设备就显得大材小用了。另外，上述监测设备若想达到较大范围的受力情况时，系统的复杂程度将会成倍提高，实际应用很困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于光纤弯曲损耗的应力监测装置，其结构简单、使用操作简便且各组件间连接关系设计合理、制作及运行成本低、使用效果好，能有效解决现有光纤传感监测设备所存在的多种缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于光纤弯曲损耗的应力监测装置，其特征在于：包括供被测试光纤穿过的测试通道、与被测试光纤相接的光纤弯曲损耗监测仪器和根据光纤弯曲损耗监测仪器所测试数值相应推算得出导致被测试光纤发生弯曲的外应力值的上位处理器，所述光纤弯曲损耗监测仪器与上位处理器相接；所述测试通道包括外应力作用下相应压弯被测试光纤的测试通道外部壳体以及纵向对应布设在所述测试通道外部壳体内部上下两侧的多个上间隔板和多个下间隔板，所述上间隔板和下间隔板呈交错布设且二者的头部间形成供被测试光纤穿过的纵向测试通道；上间隔板和下间隔板对应布设在被测试光纤上下两侧。

所述上间隔板和下间隔板的头部为板状、锯齿状、半球状或棒槌状。

所述测试通道外部壳体包括下齿板和布设在下齿板正上方的上齿板，所述下间隔板布设在下齿板顶部，上间隔板布设在上齿板底部，所述上齿板和下齿板之间通过多个纵向布设的弹性软支撑进行支撑固定，所述下齿板、上齿板、下间隔板、上间隔板和所述弹性软支撑组装为一体。

所述下齿板的截面形状为U形槽，上齿板为倒扣在下齿板上的U形盖。

所述上间隔板和下间隔板的头部对应设置有供被测试光纤穿过的通孔。

所述弹性软支撑为弹簧或者由海绵或泡沫材料制成的弹性支撑体。

所述光纤弯曲损耗监测仪器为分别与被测试光纤前后端部相接的光源和光功率计，所述光功率计与上位处理器相接；所述测试通道的数量为一个或多个。

所述光纤弯曲损耗监测仪器为均与被测试光纤前端部相接的光源和光功率计，被测试光纤的后端部接有反射镜；所述测试通道的数量为一个或多个。

所述光纤弯曲损耗监测仪器为与被测试光纤前端部相接的光时域反射计，所述光时域反射计与上位处理器相接。

所述被测试光纤为外部包有多层光纤保护层的光纤。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、加工制作方便且结构形式多样，使用方式灵活。

2、使用操作简便且各组件间连接关系设计合理，通过测试通道、光纤弯曲损耗监测仪器与上位处理器配合使用，实现对较大范围作用力进行实时准确、可靠且快速监测的目的。

3、制作及运行成本低、使用效果好、实用价值高且经济效益显著，在简化现有监测装置结构、减少制作及运行成本的同时，也能减少环境因素对测试结果的影响，因而测试效果准确，简单易行。

综上所述，本实用新型结构简单、使用操作简便且各组件间连接关系设计合理、制作及运行成本低、使用效果好，能有效解决现有光纤传感监测设备所存在的结构复杂、使用操作不便、测试范围窄、测试结果易受周边环境因素影响等多种缺陷和不足。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型第一具体实施方式的光路原理图。

图2为图1中测试通道的使用状态参考图。

图3为图1中上间隔板和下间隔板的结构示意图。

图4为图1中测试通道外部壳体的结构示意图。

图5为本实用新型第二具体实施方式的光路原理图。

图6为图5中上间隔板和下间隔板的的结构示意图。