[实用新型]一种基于光纤光栅的盾构机刀头磨损监测装置

权利要求书

1.一种基于光纤光栅的盾构机刀头磨损监测装置，其特征在于，包括激光光源，所述激光光源通过分光组件与多个并联的磨损监测传感器连接，

所述磨损监测传感器设有基体，在所述基体内设有编号分别为G1、G2、G3...Gn的n个纤芯，在每个所述纤芯上设有m个间隔布置的、长度方向与传感器监测磨损方向一致的、编号为f_N的光栅，所述光栅的位置(i，j)满足N＝(j-1)×n+i，i为纤芯的顺序标号，j为同一根纤芯上的光栅顺序编号，n是纤芯的数量，N为传感器所有光栅整体顺序编号，光栅f₁的磨损端和传感器的磨损端平齐，所有光栅与传感器磨损端的距离按照由小到大的顺序依次递增，依次相邻交叠设置，光栅f_N凸出光栅f_N+1的长度为光栅f_N的设定监测长度，每个所述纤芯封装在一个陶瓷插芯内，所有所述陶瓷插芯封装在所述基体内，每个所述纤芯均设有暴露在所述基体之外的尾纤，尾纤作为传感器接头；

所有所述磨损监测传感器通过光路组件与信号采集模块连接，在所述信号采集模块内设有光电探测器，所述光电探测器将输入所述信号采集模块的反射光功率信号转换成电信号并进行调制，调制后的电信号通过通信系统传输给上位机主机。

2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的盾构机刀头磨损监测装置，其特征在于，所述基体是采用螺杆制成的。

3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的盾构机刀头磨损监测装置，其特征在于，所有光栅的中心反射波长按照编号从小到大依次递减。

4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的盾构机刀头磨损监测装置，其特征在于，所述激光光源为可调谐激光光源。

5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的盾构机刀头磨损监测装置，其特征在于，所述通信系统包括与所述信号采集模块连接的无线收发模块A和与所述无线收发模块A无线连接的无线收发模块B，所述无线收发模块B与上位机主机连接。

6.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的盾构机刀头磨损监测装置，其特征在于，所述分光组件包括与所述激光光源连接的一个光纤耦合器、与所述光纤耦合器并联的多个环形器以及与多个所述环形器连接的一个光分线盒，在所述光分线盒上并联有多个所述磨损监测传感器；所述光路组件包括所述光分线盒以及与所述光分线盒连接的多个所述环形器，所有所述环形器与所述信号采集模块连接。