[发明专利]测量拉压应变的长标距同轴多重套管封装光纤光栅传感器

说明书

本发明是一种测量拉压应变的长标距同轴多重套管封装光纤光栅传感器，包括裸光纤、光纤光栅、短套管、光纤粘合胶、封装长管、硅橡胶、半硬管、跳线；所述光纤光栅两端与裸光纤连接，在光纤光栅外套设有短套管，将光纤粘合胶注入到短套管内部；所述短套管两端通过光纤粘合胶分别与封装长管连接；封装长管的端部采用硅橡胶密封；裸光纤贯穿封装长管及硅橡胶延伸到封装长管外部。本发明通过光纤光栅获取长标距内轴向应变，监测范围大，灵敏度高，抗电磁干扰，耐腐蚀，可实现构件应变的全寿命周期监测。本发明体积小且密封，适应环境能力强，不仅应用于建筑，还可以应用于桥梁方面的应变监测。

技术领域

本发明基于光纤光栅技术，是一种测量拉压应变的长标距同轴多重套管封装光纤光栅传感器，属于光纤传感技术领域。

背景技术

大型建筑及桥梁在施工及运营过程中，其结构受力状态的监测具有重要意义。光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器是结构健康监测的首选传感器，可以通过光波波长的改变来感知应变和温度的变化，具有很多优点，如精度高、小巧轻便、频带宽、灵敏性好、抗干扰强、传输损耗小，方便分布与准分布式测量，而且维护费用低，适用于长期监测。但是实际工程中的FBG传感器多为点式或短标距传感器，其测量范围小，测量结果不能反映整个结构的受力状态。因此，研发一种性能良好的长标距FBG传感器，用于长期实时监测桥梁或建筑物的应变具有重要意义。

发明内容

本发明涉及一种结构简单，性能稳定、可靠、灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀，用于长期实时监测建筑物应变的传感器。

为了实现上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是：

一种测量拉压应变的长标距同轴多重套管封装光纤光栅传感器，其特征在于，包括裸光纤、光纤光栅、短套管、光纤粘合胶、封装长管、硅橡胶、半硬管、跳线；所述光纤光栅两端与裸光纤连接，在光纤光栅外套设有短套管，将光纤粘合胶注入到短套管内部；所述短套管两端通过光纤粘合胶分别与封装长管连接；封装长管的端部采用硅橡胶密封；裸光纤贯穿封装长管及硅橡胶延伸到封装长管外部。

与现有技术比较，本发明具有下列优点和效果：

1.可对大型建筑或桥梁进行全寿命周期监测。

本发明通过光纤光栅获取长标距内轴向应变，监测范围大，灵敏度高，抗电磁干扰，耐腐蚀，可实现构件应变的全寿命周期监测。

2.量程大、测量精度可以调节。

由结构设计原理可知，本传感器由于具有长标距，其量程可根据具体要求增加，满足土木工程大型结构测量量程方面的要求。

3.布置方式多样，本发明既可直接布置于所需监测部位，亦可以预埋于预制构件中，可提高传感器在施工监测中的存活率。

4.适用范围广，本发明体积小且密封，适应环境能力强，不仅应用于建筑，还可以应用于桥梁方面的应变监测。

附图说明

图1为短套管结构示意图。

图2为长标距光纤光栅传感器整体示意图。

图3为光纤与跳线连接示意图。

图4为短套管剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

本发明的保护范围不受具体的实例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。