[实用新型]一种智能监测三维应力复合材料杆塔

说明书

技术领域

本实用新型属于电力行业输电领域，具体涉及一种能实时监测杆塔杆身和横担三维应力的智能监测三维应力复合材料杆塔。

背景技术

传统输电杆塔几十年来在输电线路中使用已暴露出很多缺陷和亟待解决的问题。随着复合材料应用技术研究的逐渐深入，人们已认识到纤维增强树脂复合材料具有质量轻、耐腐蚀和电绝缘性能好等特点。应用复合材料制造输电线路杆塔在保障线路运行安全、减少线路走廊宽度以及低碳排放等方面具有独特的优势。复合材料杆塔势必成为钢管杆、铁塔的理想代替品。但复合材料杆塔没有长期运行经验，且复合材料受到冲击易于损伤，为了保证整个结构的安全，对其进行监测尤为必要。发明专利《一种电网输电线用复合绝缘塔》(申请号：201020126616.0)公开了一种电网输电线用复合绝缘塔，但不便于监测杆塔在运行过程中的应力变化，另外目前大多数应力传感器为一维传感器，不能监测任意方向上的应力大小。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能实时监测杆塔杆身和横担三维应力的智能监测三维应力复合材料杆塔，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种智能监测三维应力复合材料杆塔，包括复合材料杆塔，其特点是：在复合材料杆塔应力集中点上等角度设置有至少三根光纤光栅，每根光纤光栅分别与外置的测量设备相连接。

所述光纤光栅预埋在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担中。

所述光纤光栅粘贴在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担中。

本实用新型针对复合材料杆塔存在的安全隐患，有至少三根光纤光栅等角度置于复合材料杆塔应力集中点，只需在接口处添加相应的测量设备便能够实时监测杆塔任意位置任意方向上应力的大小，一旦某一方向应力过大便发出报警信号。

本实用新型的有益效果是：能够实时监测复合材料杆塔三维空间内任意角度的应力大小，判断复合材料杆塔是否发生损伤，能确定损伤的位置并进行维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图中：1-光纤光栅，2-复合材料杆塔杆身，3-横担，4-测量设备。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型由三根光纤光栅1，复合材料杆身2和横担3组成，三根光纤光栅1等角度预埋或粘贴在复合材料杆身上、横担及杆身和横担连接处，三根光纤光栅1分别与外置的测量设备相连接。

三根光纤光栅1等角度预埋在复合材料杆身，这样布置就可以测任意方向的应力，如果只用一根或两根光纤光栅1就只能测单方向的应力。当光栅上应力发生变化时，会引起光栅周期的变化和折射率的变化(称弹光效应)，从而使光栅的布拉格波长发生变化，产生布拉格波长的漂移，通过检测光栅波长漂移的大小，就可以获得相应的应力信息，这就是光纤光栅应力传感的基本原理。

光纤光栅1是现有商品，可根据工作环境需要选择，例如用铜合金耐高温光纤，就可以增加使用场合，可以提高应力测量范围。

本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。