[发明专利]一种分布式光纤形变拉伸仪及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式光纤形变拉伸仪及测试方法，具体涉及一种针对光纤处于不同拉伸状态下实际应用能力以及模拟实际应用的一种形变拉伸装置。

背景技术

 分布式光纤传感技术作为一种新型传感技术其应用领域不断扩展，光纤良好的传感性能是保证光纤结构健康监测的必要条件，光纤拉伸变形是分布式光纤监测系统传感性能可靠性的重要指标。光纤在实际工程应用中因其材料本身性能原因存在存活率差的不足，因此对于其实际应用中光纤的变形破坏等过程无法追踪观测，即使室内试验也因成活率低、模型周期长和装置过于粗简等原因对其分析研究缺少全面性、准确性和时效性，因此高效精确的重复性试验以及方便模拟多工况的复杂环境是研究分布式光纤一个极为关键的核心技术，需要设计一种量程较小、精确和容易控制的形变拉伸设备。

随着结构健康监测技术小型化、分布式方向的发展，其监测结构体微小变形的能力被越来越被重视。目前光纤的拉伸伺服试验机，价格昂贵、操作复杂、占据空间大且仅能进行单一材料性能拉伸试验，较难精确进行监测能力的拉伸试验，尤其不能模拟实际应用中多工况下光纤的变形过程，阻碍了对其更多基础研究和应用推广。现阶段，与分布式光纤监测技术配套，进行多元化、系统化、多工况精确拉伸试验的装置与测试技术尚属空白。

发明内容

本发明针对上述不足提供了一种分布式光纤形变拉伸仪及测试方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的一种分布式光纤形变拉伸仪，包括拉伸系统，光纤承载平台；所述的拉伸系统与光纤承载平台相连；

拉伸系统包括：前支撑钢板、活动钢板、后支撑钢板、连接横柱、手柄连接盘、转动手柄、固定用横柱、刻度、带螺纹式转动横柱；所述的前支撑钢板与后支撑钢板之间垂直布置连接横柱与固定用横柱，前支撑钢板与后支撑钢板之间设有活动钢板；带螺纹式转动横柱贯穿前支撑钢板，螺纹式转动横柱的一端与活动钢板螺纹连接、另一端设有转动手柄，转动手柄通过手柄连接盘与带螺纹式转动横柱连接；连接横柱上设有刻度；

光纤承载平台包括：带刻度式钢立柱、可调角度式放置台、拉伸端夹具、固定端夹具；所述的带刻度式钢立柱布置在后支撑钢板的顶端，后支撑钢板的顶端还设有固定端夹具；可调角度式放置台布置在活动钢板的顶端，可调角度式放置台上设有拉伸端夹具，拉伸端夹具与固定端夹具之间放置光纤。

本发明所述的分布式光纤形变拉伸仪，所述的固定端夹具套置在带刻度式钢立柱上，沿带刻度式钢立柱延伸方向滑动。

本发明所述的分布式光纤形变拉伸仪，所述的可调角度式放置台包括带刻度圆盘与螺纹式钢柱组成；所述的带刻度圆盘下方布置螺纹式钢柱，带刻度圆盘盘面上设有若干个刻度圆孔，刻度圆孔以带刻度圆盘圆心为中心沿圆周排列。

本发明所述的分布式光纤形变拉伸仪，还包括测温室；所述的测温室布置在前支撑钢板上。

本发明所述的分布式光纤形变拉伸仪，所述的测温室内设有温度计保护层，将温度计固定及保护于测温室中，通过按压测温室螺栓帽将带弹簧的尖头螺杆压置于带螺纹卡扣中，带动测温室门板的转动闭合。

本发明所述的分布式光纤形变拉伸仪，所述拉伸端夹具包括拉伸端夹具支撑台，螺纹式钢柱二，拉伸端夹具转动横柱，拉伸端夹具转动手；带刻度式光纤夹具一；所述的拉伸端夹具支撑台内设有凹槽，凹槽内设有两块带刻度式光纤夹具一，拉伸端夹具转动横柱从拉伸端夹具支撑台的两端延伸入凹槽内分别与带刻度式光纤夹具一连接，拉伸端夹具转动横柱上设有拉伸端夹具转动手；拉伸端夹具支撑台下端设有螺纹式钢柱二。

本发明所述的分布式光纤形变拉伸仪，所述的固定端夹具包括：钢板掐扣，掐扣螺栓，固定段夹具转动横柱，固定段夹具转动手柄，带刻度式光纤夹具二，固定端夹具支撑台；固定端夹具支撑台中心设有凸台，凸台内设有凹槽，凹槽内布置带刻度式光纤夹具二，固定段夹具转动横柱延伸入凸台内的凹槽，固定段夹具转动横柱一端与带刻度式光纤夹具二连接、另一端布置固定段夹具转动手柄；固定端夹具支撑台的底端延伸出两支脚，两支脚的两端设有钢板掐扣，钢板掐扣通过掐扣螺栓与固定端夹具支撑台固定。

分布式光纤形变拉伸仪的测试方法，测试步骤如下：

步骤一：装配、调试设备构建及调整固定端夹具13和拉伸端夹具8的高度和角度；

步骤二：根据试验中待拉伸光纤的起始标距以及带刻度式连接横柱上的刻度，转动转动手柄将带螺纹式转动横柱转动到与起始标距一致的长度；