[实用新型]光纤光栅土压力传感器

说明书

本实用新型提供了一种光纤光栅土压力传感器，属于传感技术领域，包括壳体、设置在壳体内的横向隔板、X型架、弹性件以及贴设于弹性件上的光纤光栅；横向隔板将壳体的内腔分隔为上腔体和下腔体；上腔体内充满流体；流体用于将壳体的顶板所受压力均匀传递至横向隔板；X型架设置在下腔体内；X型架包括交叉设置且通过销轴铰接的第一支撑梁和第二支撑梁；弹性件的一端与第一支撑梁的下部连接，另一端与第二支撑梁的下部连接；光纤光栅用于监测弹性件的伸长量。本实用新型提供的光纤光栅土压力传感器，能够实现对土压力大小的实时监测，可广泛应用于各种复杂的环境中。

技术领域

本实用新型属于传感技术领域，更具体地说，是涉及一种光纤光栅土压力传感器。

背景技术

目前，市场上现有的土压力计从传感原理上分，主要分为振弦式、气动式、电阻应变式及光纤光栅式。其中，振弦式土压力计、气动式土压力计及电阻应变式土压力计均以电作为传感信号，在一些易燃易爆、强电磁干扰的恶劣环境以及需远距离检测的场合，很难派上用场。光纤光栅土压计是一种可以形成传感网络系统的新型光纤位移传感器，具有光纤传感器的许多优点，其中最重要的就是光纤光栅传感器的传感信号为波长调制。这一传感机制的好处在于测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响，避免了一般干涉型传感器中相位测量的不清晰和对固有参考点需要，能方便使用波分复用技术。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的光纤光栅传感器灵敏度不够，不能够快速感应土压力承压数值的变化。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种光纤光栅土压力传感器，旨在解决现有的光纤光栅传感器灵敏度不够，不能够快速感应土压力承压数值的变化的技术问题。

一方面，提供了一种光纤光栅土压力传感器，包括：

壳体，底板上设置有两个相互平行的滑槽；

横向隔板，设置在所述壳体内；所述横向隔板将所述壳体的内腔分隔为上腔体和下腔体；所述上腔体内充满流体；所述流体用于将所述壳体的顶板所受压力均匀传递至所述横向隔板；

X型架，设置在所述下腔体内；所述X型架包括交叉设置且通过销轴铰接的第一支撑梁和第二支撑梁，所述销轴的两端分别与所述壳体的两个侧壁固定连接，所述第一支撑梁和所述第二支撑梁的顶部分别与所述横向隔板的下端面滑动连接，底部分别设置有滚轮，两个所述滚轮分别滚动设置于两个所述滑槽内；

弹性件，一端与所述第一支撑梁的下部连接，另一端与所述第二支撑梁的下部连接；以及

光纤光栅，贴设于所述弹性件上，用于监测所述弹性件的伸长量。

作为本申请另一实施例，所述壳体包括开口朝上的外壳，以及设置在所述外壳的顶部、用于封堵所述开口的盖体，所述盖体与所述外壳可拆卸且密封连接，两个所述滑槽均设置在所述外壳的底板上。

作为本申请另一实施例，所述壳体上设置有用于将所述上腔体和外部空间连通的连通部，所述连通部设有两个且分设于所述上腔体的两侧，两个所述连通部上分别设置有阀门，一个所述连通部用于向所述上腔体内供应所述流体，另一个所述连通部用于向外排出所述流体。

作为本申请另一实施例，各个所述连通部分别包括沿所述横向隔板的厚度方向贯穿所述横向隔板的第一通孔、沿所述底板的厚度方向贯穿所述底板的第二通孔，以及连通所述第一通孔和所述第二通孔的连接管，所述阀门设置在所述第二通孔上。

作为本申请另一实施例，所述光纤光栅土压力传感器还包括设置在所述下腔体内的两个竖向隔板，两个所述竖向隔板将所述下腔体分隔为依次设置的第一腔体、第二腔体和第三腔体，两个所述连通部中的所述连接管分设于所述第一腔体内和所述第三腔体内，所述X型架设置在所述第二腔体内。