[发明专利]光纤型土木工程结构应力监测元件

权利要求书

1.光纤型土木工程结构应力监测元件，其特征在于：测试单元(5)、处理单元(7)和位于土木工程结构中的至少一个管道(10)，且所述管道(10)与外部密封隔绝，在管道(10)内设置有至少一个曲线型支架和连续布设在所述曲线型支架上相对两侧的多个第一A侧变形齿(4-1)和多个第一B侧变形齿(4-2)，所述多个第一A侧变形齿(4-1)和多个第一B侧变形齿(4-2)之间呈交错布设且二者的头部间形成供一个或多个第一信号光纤(33)穿过的曲线型通道，第一A侧变形齿(4-1)和第一B侧变形齿(4-2)对应布设在第一信号光纤(33)两侧，且曲线型支架上至少两端固定于管道(10)内壁，管道(10)的至少一端与连接有一个细管(12)，所述细管(12)内布设有光缆(1)，且所述光缆(1)一端与管道(10)内的第一信号光纤(33)连接，所述光缆(1)的另一端与测试单元(5)连接，所述测试单元(5)与处理单元(7)连接。

2.根据权利要求1所述的光纤型土木工程结构应力监测元件，其特征在于：所述曲线型支架为曲线型壳体(19)，所述多个第一A侧变形齿(4-1)和多个第一B侧变形齿(4-2)对应布设在曲线型支架(19)的内壁。

3.根据权利要求1所述的光纤型土木工程结构应力监测元件，其特征在于：所述管道(10)为波纹管状的结构或所述管道(10)外表面设置有螺纹或凹槽。

4.根据权利要求1所述的光纤型土木工程结构应力监测元件，其特征在于：所述曲线型支架为弹簧(38)，第一A侧变形齿(4-1)和第一B侧变形齿(4-2)对应布设在弹簧(38)中相邻相邻两圈弹簧丝之间。

5.根据权利要求1所述的光纤型土木工程结构应力监测元件，其特征在于：所述曲线型支架为波纹管(40)，第一A侧变形齿(4-1)和第一B侧变形齿(4-2)对应布设在波纹管(40)的管壁(42)上内凹处的相对两个侧面上。

6.根据权利要求1所述的光纤型土木工程结构应力监测元件，其特征在于：所述曲线型支架为柱体(36)，在柱体(36)的侧壁上分布有缝隙(37)，在缝隙(37)的上下两侧布设有相互交错对应的第一A侧变形齿(4-1)和第一B侧变形齿(4-2)。

7.根据权利要求2至6中任一权利要求所述的光纤型土木工程结构应力监测元件，其特征在于：在所述曲线型支架上与第一个信号光纤(33)并排布设有第二信号光纤(13)，所述曲线型支架上连续布设有多个第二A侧变形齿(4-3)和多个第二B侧变形齿(4-4)，所述第二信号光纤(13)夹持在第二A侧变形齿(4-3)与第二B侧变形齿(4-4)之间，所述第二A侧变形齿(4-3)和第二B侧变形齿(4-4)沿着曲线型支架每360度为一个周期，每个周期的起始点位于曲线型支架上的同一个方向，并作为零角度，每个周期内的变形齿的间距或齿高是单调变化的，且不同周期的变形齿的间距或齿高是单调变化且变化趋势是一致的，所述第二个信号光纤(13)通过光缆(1)与测试单元(5)相连接。

8.根据权利要求7所述的光纤型土木工程应力监测元件，其特征在于：沿着曲线型支架每360度为一个周期且每个周期之间没有交叉，每个周期划分为相同数量的有限个区域，对应于曲线型支架同一个方向的每个周期上的对应区域内的变形齿的间距或齿高是相同的。

9.根据权利要求2所述的光纤型土木工程应力监测元件，其特征在于：所述一个管道(10)或多个管道(10)中的多个曲线型支架串联在一根第一信号光纤(33)上。

10.根据权利要求9所述的光纤型土木工程应力监测元件，其特征在于：每个曲线型支架两端设置有光反射装置(46)，所述光缆(1)与测试单元(5)之间设置有光开关(35)。