[发明专利]一种光纤光栅串接方式下的光纤光栅位移计

说明书

本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种光纤光栅串接方式下的光纤光栅位移计，第一弹簧的两端分别安装有第一垫块和第二垫块，第一弹簧安的一端固定在等强度梁上，另一端与第一探杆相连接，第一光纤光栅和第二光纤光栅分别粘贴在等强度梁的正面和反面，等强度梁下端固定安装有第三垫块；第三光纤光栅和第四光纤光栅粘贴在悬臂梁的正面和反面，第二弹簧的上下两端安装有第五垫块和第四垫块，第二弹簧的一端固定在悬臂梁上，另一端与第二探杆相连接，第二探杆垂直安装在位移计固定装置的水平方向上；其结构简单，操作方便，原理科学，制备和维护成本低，适用于在各种天气下同时测量待测点的水平位移和竖直位移。

技术领域：

本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种光纤光栅位移计，特别是一种光纤光栅串接方式下的光纤光栅位移计。

背景技术：

在土木工程、边坡工程等领域，结构健康监测对于工程的长期运行具有至关重要的意义。目前，在建筑结构位移的监测过程中如遇大雨、大雪等恶劣的天气时，室外监测将不能正常进行进，而恶劣天气发生时也正是数据监测的关键时期，监测数据缺失容易导致对建筑物位移变化判断失真等一系列问题；另外，工程中采用的量具大多是电子式传感器，如中国专利2012201476882公开的传感器结构和包括所述传感器结构的光栅光纤位移传感器，由于电子传感器自身存在抗雷击性能差，抗电磁干扰性能差、测量距离较近的缺陷，故造成了可靠性差、测量范围小、测量精度不高的问题。1978年K.O.Hill等人首先在掺锗光纤中采用驻波写入发制成第一支光纤光栅，经过三十多年的发展，在光纤通信、光纤传感等领域均有广阔的应用。目前，已公开的光纤光栅位移测量装置，如中国专利2016101592918公开的一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器、2016202096060公开的一种测量相对位移的光纤光栅位移传感器、2016101658366公开的一种光纤光栅位移传感器等等，但是现有的这些测量装置或设备在恶劣天气下不能进行连续测量，而且位移计功能过于单一，只能测水平位移或者只能测竖直位移，因此，寻求一种光纤光栅串接方式下的光纤光栅位移计，采用串接的接口方式将基于弹簧和等强度梁的位移计相串联的方法，在监测待测点的水平位移的同时还可测出该点的竖直位移，从而大大节约工程测量的时间成本。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有位移计的缺点，寻求设计提供一种串接方式下的光纤光栅位移计，同时测量待测点的水平位移和该点的竖直位移。

为了实现上述目的，本发明的主体结构第一探杆、第一垫块、第一弹簧、第二垫块、等强度梁、第一光纤光栅、第二光纤光栅、第三垫块、第二探杆、第四垫块、第二弹簧、第五垫块、悬臂梁、第三光纤光栅、第四光纤光栅、第一尾纤、第二尾纤、位移计固定装置和壳体开口；第一垫块和第二垫块固定在与L形结构的位移计固定装置采用无摩擦滑动轨道相连的位移计壳体上，第一弹簧的两端分别固定安装有第一垫块和第二垫块，第一弹簧安装有第二垫块的一端固定在等强度梁上，另一端与第一探杆相连接，第一探杆和待测建筑物相连，等强度梁与第二垫块采用无摩擦滑动轨道相连，使等强度梁在竖直方向上产生位移，第一光纤光栅和第二光纤光栅采用军用胶J133分别对称粘贴在等强度梁的正面和反面，等强度梁粘贴有第二光纤光栅的一侧下端固定安装有第三垫块；位移计固定装置采用军用胶J133粘贴在待测建筑物上；悬臂梁采用军用胶J133水平固定在位移计壳体上，第三光纤光栅和第四光纤光栅采用军用胶J133分别对称粘贴在悬臂梁的正面和反面，第二弹簧的上下两端分别固定安装有第五垫块和第四垫块，第二弹簧安装有第五垫块的一端固定在悬臂梁上，另一端与第二探杆相连接，第二探杆垂直安装在位移计固定装置的水平方向上，第二光纤光栅、第一光纤光栅、第三光纤光栅和第四光纤光栅依次采用光缆串接并经过壳体开口引出，连接第一光纤光栅和第三光纤光栅的光缆穿过悬臂梁；第一尾纤与连接第四光纤光栅的光缆连接，第二尾纤与连接第二光纤光栅的光缆连接。