[实用新型]抱箍式光纤光栅钢筋计

说明书

技术领域

本实用新型属于传感技术领域，涉及具体地说是用于检测土木工程中结构安全情况的装置，具体地说是一种抱箍式光纤光栅钢筋计。

背景技术

在土木工程中，结构健康监测(SHM)对保证土木结构的长期安全运行具有重要的意义。钢筋计是结构健康监测中最基本的测量项目，它是用来监测钢筋混凝土结构中钢筋的应变，能给评估结构安全提供重要的数据。传统的钢筋计是基于电类测量传感技术，如电阻应变片、钢弦计等，易受电磁干扰及耐久性差，无法满足土木结构的长期监测。

光纤光栅传感器是一种新型智能传感器，其抗潮、抗腐、耐久性强，能在恶劣环境下工作，可靠性好、抗干扰性强，而且容易构成传感网络。光纤光栅传感器因为具有这些优点，得到了世界的广泛关注。目前世界上已将光纤光栅传感器应用于温度、应变、压力、位移、加速度、流量等多种物理量的测量中。

现有的光纤光栅钢筋计需要预先准备一根与被测钢筋相同材质和尺寸的钢筋，在钢筋上安装光纤光栅，然后将钢筋计与被测钢筋焊接或绑扎，如专利号为ZL200620107955.8的“非增强式光纤光栅钢筋计”，考虑到安装的需要，该钢筋计所用钢筋需保证一定长度，这样就导致钢筋计重量加大，其较长、较重的特点将给钢筋计制作、运输及安装带来不便。此外，其安装方式不能满足钢筋计与待测钢筋同心连接要求，因此不能真实地反应待测钢筋的应变情况。因此有必要提出一种新型的钢筋计。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种不受电磁场干扰、耐久性能良好、制作安装简单、测量精确度高及可拆卸的抱箍式光纤光栅钢筋计，利用光纤光栅进行钢筋应变检测。

按照本实用新型提供的技术方案：一种抱箍式光纤光栅钢筋计，包括结构相同的上半抱箍和下半抱箍，所述上半抱箍中部呈半圆环状，半圆环两端向外弯折形成安装耳，所述安装耳上开设有螺栓孔，其特征在于：所述上半抱箍、下半抱箍对合连接并通过螺栓固定，所述上半抱箍外周面上设有第一光纤光栅，下半抱箍外周面上设有第二光纤光栅，其中第一光纤光栅连接有第一尾纤，第二光纤光栅连接有第二尾纤。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一光纤光栅设置于上半抱箍中部半圆环的顶端，第二光纤光栅设置于下半抱箍中部半圆环的底端。

本实用新型与现有技术相比，优点在于：本实用新型结构简单、紧凑，合理；通过对合连接的上半抱箍与下半抱箍，可将待测钢筋与钢筋计实现同轴心连接，使钢筋计能真实反映待测钢筋的应变情况。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，包括第一光纤光栅1、上半抱箍2、螺栓孔3、下半抱箍4、第二光纤光栅5、第一尾纤6、第二尾纤7、待测钢筋8、安装耳9等。

如图1、图2所示，本实用新型是一种抱箍式光纤光栅钢筋计，包括结构相同的上半抱箍2和下半抱箍4，所述上半抱箍2中部呈半圆环状，半圆环两端向外弯折形成安装耳9，所述安装耳9上开设有螺栓孔3，所述上半抱箍2、下半抱箍4对合连接并通过螺栓固定，所述上半抱箍2外周面上设有第一光纤光栅1，下半抱箍4外周面上设有第二光纤光栅5，其中第一光纤光栅1连接有第一尾纤6，第二光纤光栅5连接有第二尾纤7。在具体生产操作中，第一光纤光栅1和第二光纤光栅5的设置方式通常是在上半抱箍2和下半抱箍4上分别开设凹槽，然后将第一光纤光栅1和第二光纤光栅5分别用强力胶水粘贴于对应凹槽中。

所述第一光纤光栅1设置于上半抱箍2中部半圆环的顶端，第二光纤光栅5设置于下半抱箍4中部半圆环的底端。

本实用新型的工作原理是：安装时，将第一尾纤6和第二尾纤7与采集仪器连接，将上半抱箍2和下半抱箍4对合联接并通过螺栓孔3用螺栓紧固，待测钢筋8放置于上半抱箍2和下半抱箍4对合后形成的圆孔中，并将螺栓拧紧固定。当待测钢筋8承受外部荷载而变形时，上半抱箍2和下半抱箍4也将承受相应荷载及变形，这样粘贴在上半抱箍2和下半抱箍4表面的第一光纤光栅1和第二光纤光栅5将产生协同变形，使得第一光纤光栅1和第二光纤光栅5的中心波长由于应变而产生一定的偏移，通过分析可以得出第一光纤光栅1和第二光纤光栅5的中心波长与钢筋应变之间的关系，从而实现钢筋应变的检测。

本实用新型利用光纤光栅进行钢筋应变检测，光纤光栅是一种性能优良的应变传感元件，其抗干扰能力强，不受电磁场干扰，也不影响外界电磁场，电绝缘性能好，耐久性好，测量灵敏度高、测量精度高，可实现点测量和分布式测量；第一光纤光栅1和第二光纤光栅5分别粘贴在上半抱箍2和下半抱箍4表面，可以提高测试精度。通过上半抱箍2和下半抱箍4用螺栓与被测钢筋8拧紧，可实现同心连接，可以真实地反应待测钢筋的应变情况。此外，本实用新型结构简单、防爆性良好，不受电磁场干扰，可广泛应用于土木工程等恶劣工作环境的钢筋应变检测中。