[实用新型]一种新型光纤光栅应变计

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体是一种新型光纤光栅应变计。 

背景技术

光纤光栅具较常规电测类传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、长距离传输、长期稳定性好等优势，在工程检测与监测中得到了广泛应用。但是受封装技术限制和传统传感器模式束缚，现今的光纤光栅应变类传感器基本是通过金属管片封装而成，并利用弹性换能结构进行贴片封装，在生产和实际应用过程中表现出如下问题： 

（1）传感器封装件加工精度要求高，材料也为特种材料，封装工艺精细，因此光纤光栅传感器封装工艺复杂，封装成本高。

（2）定点固定式光纤光栅传感器长期稳定性及抗震性差，由于光栅两个固定点间距过小，固定点长期蠕变对传感器的测量值影响很大，且变形量程过小，极易震断。 

（3）传感器安装复杂，初始应变可控性差。传感器安装过程中需要支座固定，调节余地很小，在固定过程中，极易发生过紧或过松使得传感器失效。 

（4）传感器的标距与量程过小，对混凝土、岩土体等非均质体变形测量，极易因微裂缝产生而使得传感器超量程失效，测试数据过于离散，规律性不强。 

（5）传感器钻孔植入性差，钻孔直径有限，传感器过重和过大，钻孔施工埋入时极易挂壁破坏和翻转。 

因此为了更好满足于混凝土、岩土体、古建筑等监测，研发出封装工艺简单，大标距大量程，安装简便的光纤光栅传感器极为重要。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变测范围大的新型光纤光栅应变计。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型光纤光栅应变计，包括光纤光栅和钢绞线，所述钢绞线为多束绕扎而成，所述多束绕扎的钢绞线之间包裹所述光纤光栅，所述光纤光栅外侧套设有紧包套管，所述多束绕扎的钢绞线外还套设有护套，所述光纤光栅的一端连接有测温光纤光栅，所述测温光纤光栅的外侧固定有保护管，所述测温光纤光栅固定于连接螺纹套内，所述连接螺纹套的一端固定所述测温光纤光栅，所述测温光纤光栅的另一端固定所述光纤光栅。 

作为上述技术方案的进一步优化，所述测温光纤光栅与所述光纤光栅之间通过固定端子固定。 

作为上述技术方案的进一步优化，所述固定端子还包括有外管，外管的两端为薄壁铜管，外管上设置有外螺纹。 

作为上述技术方案的进一步优化，所述护套为不锈钢护套。 

作为上述技术方案的进一步优化，所述连接螺纹套还设置有环形端子。 

本实用新型一种新型光纤光栅应变计的有益效果主要表现为： 

（1）提升光纤光栅传感器的长期稳定性和可靠性。无金属管片进行换能转化，对光栅直接进行固定拉伸，提升光纤光栅测试的稳定性，适用于各类工程的长期监测。本实用新型整体为一根直径5mm左右纤细缆绳，对混凝土结构无破坏，也不改变混凝土结构的受力特征，测试结果保真度高。

（2）满足了深部岩土变形测量。深部岩土体变形范围大，且为非连续变形，安装条件有限，常规传感器现今都无法满足其测试要求，本实用新型可用于深部岩土体变形监测，为矿压监测、地震监测等提供有效数据。 

（3）高密集度布设测量：本实用新型可光纤光栅传感器高密集度封装，实现工程体密集布设测试要求。 

（4）降低了FBG传感器封装成本，更加发挥了FBG传感的技术优势。本实用新型充分发挥了FBG技术可串联的优势，将传感器直接封装串，盘曲成卷，十分便于安装和运输，解决了FBG技术推广中易破坏、风险高及成本高等技术瓶颈问题。 

附图说明

图1是实施例中绕扎钢绞线包裹光纤光栅的横向截面结构示意图。 

图2是实施例中连接螺纹套的纵向截面示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式： 

如图1-2所示，作为本实用新型一种新型光纤光栅应变计的最佳实施方式，其包括光纤光栅1和钢绞线2，所述钢绞线2为多束绕扎而成，所述多束绕扎的钢绞线2之间包裹所述光纤光栅1，所述光纤光栅1外侧套设有紧包套管3，所述多束绕扎的钢绞线2外还套设有护套4，所述光纤光栅1的一端连接有测温光纤光栅5，所述测温光纤光栅5的外侧固定有保护管6，所述测温光纤光栅5固定于连接螺纹套7内，所述连接螺纹套7的一端固定所述测温光纤光栅5，所述测温光纤光栅5的另一端固定所述光纤光栅1。

所述测温光纤光栅5与所述光纤光栅1之间通过固定端子8固定。 

所述固定端子8还包括有外管，外管的两端为薄壁铜管，外管上设置有外螺纹。 

所述护套4为不锈钢护套。