[发明专利]基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器

摘要

基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，涉及铁路沉降监测技术领域。本发明是为了解决传统式静力水准仪测量铁路沉降时，测量精度差的问题。为了保证无砟轨道铺设及其耐久性和生命周期以及列车能够安全行驶，本发明提出了基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，该监测传感器利用惯性原理，测出整体传感器的倾斜度；利用光纤光栅对温度的影响差异，实现对温度的测量。同时，将上述监测传感器进行组合，并利用静压测量原理和连通器原理，测出基准位置监测传感器的液位升降高度，从而实现对高速铁路的沉降监测，最后获得精确的铁路沉降高度，以便做好早期预警以及监测线下工程是否导致铁路沉降变形，满足无砟轨道铺设的条件。

主权项

基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，其特征在于，它包括：外筒(14)、内筒(15)、悬臂杆(4)、质量块(5)、等强度悬臂梁(6)、金属传压杆(7)、弹性波纹膜片(8)、底座(16)、环境光纤光栅温度传感器(11)、两个液体光纤光栅温度传感器(10)和两根光纤(13)；外筒(14)固定在底座(16)上，内筒(15)固定在外筒(14)内部，外筒(14)与内筒(15)之间的空隙充有防冻液(21)；外筒(14)和内筒(15)均呈两端密封的筒状结构，外筒(14)的侧壁由上至下依次设有光纤引出端口(1)、气体联通端口(2)和液体联通端口(3)，悬臂杆(4)的一端悬挂在内筒(15)的内部顶端，悬臂杆(4)的另一端连接有质量块(5)，内筒(15)的内部底端固定有支撑柱(15‑1)，金属传压杆(7)纵向穿过内筒(15)的底端中心孔，并与弹性波纹膜片(8)连接，等强度悬臂梁(6)的两端架设在支撑柱(15‑1)和金属传压杆(7)上，金属传压杆(7)与内筒(15)的轴平行；一根光纤(13)粘贴在悬臂杆(4)上，另一根光纤(13)粘贴在等强度悬臂梁(6)上，两根光纤(13)汇聚后从光纤引出端口(1)穿出；环境光纤光栅温度传感器(11)用于采集外筒(14)外界环境温度，两个液体光纤光栅温度传感器(10)对称设置在内筒(15)和外筒(14)之间的空隙处，均用于采集内筒(15)防冻液(21)的温度；环境光纤光栅温度传感器(11)的输出光纤和两个液体光纤光栅温度传感器(10)的输出光纤共同从光纤引出端口(1)穿出。