[发明专利]基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器

权利要求书

1.基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，它包括：外筒(14)、内筒(15)、悬臂杆(4)、质量块(5)、等强度悬臂梁(6)、金属传压杆(7)、弹性波纹膜片(8)、底座(16)、环境光纤光栅温度传感器(11)、两个液体光纤光栅温度传感器(10)和两根光纤(13)；

外筒(14)固定在底座(16)上，内筒(15)固定在外筒(14)内部，外筒(14)与内筒(15)之间的空隙充有防冻液(21)；

外筒(14)和内筒(15)均呈两端密封的筒状结构，外筒(14)的侧壁由上至下依次设有光纤引出端口(1)、气体联通端口(2)和液体联通端口(3)，

悬臂杆(4)的一端悬挂在内筒(15)的内部顶端，悬臂杆(4)的另一端连接有质量块(5)，

内筒(15)的内部底端固定有支撑柱(15-1)，金属传压杆(7)纵向穿过内筒(15)的底端中心孔，并与弹性波纹膜片(8)连接，等强度悬臂梁(6)的两端架设在支撑柱(15-1)和金属传压杆(7)上，金属传压杆(7)与内筒(15)的轴平行；

一根光纤(13)粘贴在悬臂杆(4)上，另一根光纤(13)粘贴在等强度悬臂梁(6)上，两根光纤(13)汇聚后从光纤引出端口(1)穿出；

环境光纤光栅温度传感器(11)用于采集外筒(14)外界环境温度，两个液体光纤光栅温度传感器(10)对称设置在内筒(15)和外筒(14)之间的空隙处，均用于采集内筒(15)防冻液(21)的温度；

环境光纤光栅温度传感器(11)的输出光纤和两个液体光纤光栅温度传感器(10)的输出光纤共同从光纤引出端口(1)穿出。

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，它还包括：调平装置，该调平装置通过螺杆(18)与底座(16)相连。

3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，调平装置包括：顶座(17)、多个调平螺母(20)和加固底座(19)；顶座(17)、加固底座(19)均与底座(16)平行设置；

顶座(17)通过多个调平螺母(20)与加固底座(19)相连，多个调平螺母(20)用于调节顶座(17)与加固底座(19)之间的距离，

顶座(17)通过螺杆(18)与底座(16)相连。

4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，它还包括：液位刻度计(9)，该液位刻度计(9)用于测量防冻液(21)的液位。

5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，内筒(15)分为上、下两部分，该上、下两部分通过分隔板(12)螺纹连接，悬臂杆(4)和质量块(5)位于上部分，等强度悬臂梁(6)、金属传压杆(7)和弹性波纹膜片(8)位于下部分。

6.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，外筒(14)、内筒(15)、底座(16)和等强度悬臂梁(6)的材料均为304不锈钢。

7.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，调平装置的材料为304不锈钢。

8.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，悬臂杆(4)的材料为FRP或碳纤维材料。