專利名稱：一種新型光纖光柵應變計的制作方法
技術領域：
一種新型光纖光柵應變計技術領域[0001]本實用新型屬于傳感器技術領域，具體是一種新型光纖光柵應變計。
背景技術：
[0002]光纖光柵具較常規電測類傳感器具有抗電磁干擾、耐腐蝕、長距離傳輸、長期穩定 性好等優勢，在工程檢測與監測中得到了廣泛應用。但是受封裝技術限制和傳統傳感器模 式束縛，現今的光纖光柵應變類傳感器基本是通過金屬管片封裝而成，并利用彈性換能結 構進行貼片封裝，在生產和實際應用過程中表現出如下問題:[0003](I)傳感器封裝件加工精度要求高，材料也為特種材料，封裝工藝精細，因此光纖 光柵傳感器封裝工藝復雜，封裝成本高。[0004](2)定點固定式光纖光柵傳感器長期穩定性及抗震性差，由于光柵兩個固定點間 距過小，固定點長期蠕變對傳感器的測量值影響很大，且變形量程過小，極易震斷。[0005](3)傳感器安裝復雜，初始應變可控性差。傳感器安裝過程中需要支座固定，調節 余地很小，在固定過程中，極易發生過緊或過松使得傳感器失效。[0006](4)傳感器的標距與量程過小，對混凝土、巖土體等非均質體變形測量，極易因微 裂縫產生而使得傳感器超量程失效，測試數據過于離散，規律性不強。[0007](5)傳感器鉆孔植入性差，鉆孔直徑有限，傳感器過重和過大，鉆孔施工埋入時極 易掛壁破壞和翻轉。[0008]因此為了更好滿足于混凝土、巖土體、古建筑等監測，研發出封裝工藝簡單，大標 距大量程，安裝簡便的光纖光柵傳感器極為重要。發明內容[0009]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種變測范圍大的新型光纖光柵應變計。[0010]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種新型光纖光柵應變計，包 括光纖光柵和鋼絞線，所述鋼絞線為多束繞扎而成，所述多束繞扎的鋼絞線之間包裹所述 光纖光柵，所述光纖光柵外側套設有緊包套管，所述多束繞扎的鋼絞線外還套設有護套，所 述光纖光柵的一端連接有測溫光纖光柵，所述測溫光纖光柵的外側固定有保護管，所述測 溫光纖光柵固定于連接螺紋套內，所述連接螺紋套的一端固定所述測溫光纖光柵，所述測 溫光纖光柵的另一端固定所述光纖光柵。[0011]作為上述技術方案的進一步優化，所述測溫光纖光柵與所述光纖光柵之間通過固 定端子固定。[0012]作為上述技術方案的進一步優化，所述固定端子還包括有外管，外管的兩端為薄 壁銅管，外管上設置有外螺紋。[0013]作為上述技術方案的進一步優化，所述護套為不銹鋼護套。[0014]作為上述技術方案的進一步優化，所述連接螺紋套還設置有環形端子。[0015]本實用新型一種新型光纖光柵應變計的有益效果主要表現為:[0016](I)提升光纖光柵傳感器的長期穩定性和可靠性。無金屬管片進行換能轉化，對光 柵直接進行固定拉伸，提升光纖光柵測試的穩定性，適用于各類工程的長期監測。本實用新 型整體為一根直徑5_左右纖細纜繩，對混凝土結構無破壞，也不改變混凝土結構的受力 特征，測試結果保真度高。[0017](2)滿足了深部巖土變形測量。深部巖土體變形范圍大，且為非連續變形，安裝條 件有限，常規傳感器現今都無法滿足其測試要求，本實用新型可用于深部巖土體變形監測， 為礦壓監測、地震監測等提供有效數據。[0018](3)高密集度布設測量:本實用新型可光纖光柵傳感器高密集度封裝，實現工程體 密集布設測試要求。[0019](4)降低了 FBG傳感器封裝成本，更加發揮了 FBG傳感的技術優勢。本實用新型充 分發揮了 FBG技術可串聯的優勢，將傳感器直接封裝串，盤曲成卷，十分便于安裝和運輸， 解決了 FBG技術推廣中易破壞、風險聞及成本聞等技術瓶頸問題。
[0020]圖1是實施例中繞扎鋼絞線包裹光纖光柵的橫向截面結構示意圖。[0021]圖2是實施例中連接螺紋套的縱向截面示意圖。
具體實施方式
[0022]
以下結合附圖及實施例描述本實用新型具體實施方式
:[0023]如圖1-2所示，作為本實用新型一種新型光纖光柵應變計的最佳實施方式，其包 括光纖光柵I和鋼絞線2，所述鋼絞線2為多束繞扎而成，所述多束繞扎的鋼絞線2之間包 裹所述光纖光柵1，所述光纖光柵I外側套設有緊包套管3，所述多束繞扎的鋼絞線2外還 套設有護套4，所述光纖光柵I的一端連接有測溫光纖光柵5，所述測溫光纖光柵5的外側 固定有保護管6，所述測溫光纖光柵5固定于連接螺紋套7內，所述連接螺紋套7的一端固 定所述測溫光纖光柵5，所述測溫光纖光柵5的另一端固定所述光纖光柵I。[0024]所述測溫光纖光柵5與所述光纖光柵I之間通過固定端子8固定。[0025]所述固定端子8還包括有外管，外管的兩端為薄壁銅管，外管上設置有外螺紋。[0026]所述護套4為不銹鋼護套。[0027]所述連接螺紋套7還設置有環形端子。[0028]在具體實施時:[0029]光纖光柵通過一定間距的固定端子成定點拉伸式應變傳感器，端子光纖光柵穿過 一根內置有空管的鋼絞線，此鋼絞線為304不銹鋼多股繩，彈性模量與混凝土和巖石相當， 與監測對象的耦合匹配，此鋼絞線長度可以從數十厘米到數米可變，內置有空管，保證光纖 光柵全程均為拉伸，克服了監測對象中微裂紋的影響，可以測量非均質體的非連續變形，此 鋼絞線可以彎曲，抗拉強度高，抗圍巖能量強，十分方便鉆孔埋入，可植入巖土體深部進行 變形測量。[0030]本實施例中在固定端子中采用了一個內芯，此內芯通過高溫固化膠、鍍膜焊接、低 溫玻璃焊接等方式與光纖緊密接觸，解決了光纖光柵長期定點難的問題。[0031]本實施例通過采用的端子為不銹鋼端子，引線和空管絞線均有塑膠護套，端子間空隙采用環氧膠密封，使得光柵和端子與外界水汽隔離，增大了其長期穩定性。[0032]本實施例采用刻寫好的光纖光柵串依次套上端子和空管鋼絞線進行分裝加工，成 串十分方便，且整個光纖光柵應變傳感串無任何接續，抗拉強度高，施工便捷。[0033]上面結合附圖對本實用新型優選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于 上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型 宗旨的前提下做出各種變化。[0034]不脫離本實用新型的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本實 用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權利要求限定。
權利要求1.一種新型光纖光柵應變計，其特征在于，包括光纖光柵和鋼絞線，所述鋼絞線為多束 繞扎而成，所述多束繞扎的鋼絞線之間包裹所述光纖光柵，所述光纖光柵外側套設有緊包 套管，所述多束繞扎的鋼絞線外還套設有護套，所述光纖光柵的一端連接有測溫光纖光柵， 所述測溫光纖光柵的外側固定有保護管，所述測溫光纖光柵固定于連接螺紋套內，所述連 接螺紋套的一端固定所述測溫光纖光柵，所述測溫光纖光柵的另一端固定所述光纖光柵。
2.根據權利要求1所述的一種新型光纖光柵應變計，其特征在于，所述測溫光纖光柵 與所述光纖光柵之間通過固定端子固定。
3.根據權利要求2所述的一種新型光纖光柵應變計，其特征在于，所述固定端子還包 括有外管，外管的兩端為薄壁銅管，外管上設置有外螺紋。
4.根據權利要求1所述的一種新型光纖光柵應變計，其特征在于，所述護套為不銹鋼 護套。
5.根據權利要求1所述的一種新型光纖光柵應變計，其特征在于，所述連接螺紋套還 設置有環形端子。
專利摘要本實用新型公開一種新型光纖光柵應變計，其包括光纖光柵和鋼絞線，所述鋼絞線為多束繞扎而成，所述多束繞扎的鋼絞線之間包裹所述光纖光柵，所述光纖光柵外側套設有緊包套管，所述多束繞扎的鋼絞線外還套設有護套，所述光纖光柵的一端連接有測溫光纖光柵，所述測溫光纖光柵的外側固定有保護管，所述測溫光纖光柵固定于連接螺紋套內，所述連接螺紋套的一端固定所述溫光纖光柵，所述測溫光纖光柵的另一端固定所述光纖光柵。其提升光纖光柵傳感器的長期穩定性和可靠性并同時滿足了深部巖土變形測量。
文檔編號G01B11/16GK203069150SQ20132002953
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月21日 優先權日2013年1月21日
發明者魏廣慶, 盧俊武, 張黎亮 申請人:蘇州南智傳感科技有限公司