[发明专利]一种基于薄膜干涉原理的新型土木工程结构形变监测装置

说明书

本发明涉及土木工程结构形变监测领域，具体涉及一种基于薄膜干涉原理的新型土木工程结构形变监测装置，用于监测土木工程结构形变，本发明由光源、涂敷层、增透膜、光纤纤芯、光电池测件、导线和光电池光强反应电路组成，光纤纤芯表面涂有增透膜，光电池包裹于增透膜表面，由涂敷层保护，连接光电池光强反应电路，本发明固定于待监测结构表面，光纤随安装处土木工程结构形变产生形变，增透膜厚度变化，改变光电池所受光强和电流，与现有监测方法相比，本发明的有益效果为：该发明可有效降低监测成本，提高监测效率，解决了旧监测法存在的温度变量影响、数据处理繁杂和装置成本高问题，改变了土木工程结构形变监测难的现状，具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及土木工程结构形变监测领域，具体涉及一种基于薄膜干涉原理的新型土木工程结构形变监测装置。

背景技术

随着社会的进步，人口的增加，人们对基础设施数量及质量的要求日益增加。在这一背景下交通基础设施(隧道，桥梁)、和建筑业蓬勃发展的同时，由于新建筑与旧建筑交互使用，其工程强度不一，由此存在的隧道围岩形变、桥梁应力积累、楼房下陷等问题严重的威胁到人们的生命财产安全。可是，目前现有的对土木类工程建筑形变的监测手段依然存在监测难度大，监测效率低，监测成本高等约束条件，无法满足人们对土木工程建筑安全的需求。土木工程结构形变监测是一项长期而艰巨的任务，城市经济，建设安全对现代土木工程结构安全性监测的实时性和准确性提出了更为严苛的要求。而现有的人工静态监测法监测成本过高且效率较低，光纤光栅传感器监测法存在温度变量影响，需要在监测过程对光线波长进行重复校对，监测难度较大，且对监测设备要求高难以在实际土木工程结构形变监测中推广普及。

本专利基于光的薄膜干涉原理，可有效监测隧道、桥梁、大坝、建筑等土木工程结构形变，据此分析得到所监测土木工程结构形变情况，及时提供预警信号，保持土木工程结构运营使用安全，本专利将提供一种结构简单，价格便宜，使用条件要求低，只需几台仪器便可完成对目标土木工程结构形变情况的监测，将有效解决土木工程结构形变故障发现困难的技术性难题，改变了土木工程结构形变故障发现排除难的现状。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于薄膜干涉原理的新型土木工程结构形变监测装置，该装置结构简单，价格便宜，使用条件要求低，只需几台仪器便可完成对目标土木工程结构形变情况的监测，使用简单，改变了土木工程结构形变故障发现排除难的现状。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于薄膜干涉原理的新型土木工程结构形变监测装置，包括土木工程结构，所述土木工程结构包括隧道、桥梁、大坝、建筑，其特征在于：包括光源、涂敷层、增透膜、光纤纤芯、光电池测件、导线和光电池光强反应电路，所述增透膜单层均匀附着于光纤纤芯表面，所述涂敷层涂敷于经增透膜包裹的光纤纤芯外表面，所述光电池测件按一定距离设置于附着有增透膜的光纤纤芯表面，所述涂敷层涂敷于设置有光电池测件的附着有增透膜的光纤纤芯表面，所述导线连接光电池测件与光电池光强反应电路。

优选的，所述光纤纤芯外附着由一层增透膜用于控制光线强度透过量。

优选的，所述涂敷层包裹于光纤纤芯和增透膜外部，可增加纤芯的机械强度，阻止外部光线进入装置内引起误差。

优选的，所述光源所发出光线应具有特定波长，此处所述光源可优先选用仅发出特定波长为589nm和589.6nm的钠灯光源。

优选的，所述光源应由外部电源独立供电。

优选的，所述光电池光强反应电路应带有滤波器，三极管放大电路以及电流显示器，具备滤波，电流放大，和电流显示功能，最终监测结果可显示。

(三)有益效果