[实用新型]一种光纤单双向弯曲曲率双通道跟踪监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤弯曲曲率跟踪监测装置，特别涉及到一种用于室内试验及工程应用中标定光纤与试验光纤双层同步变形双通道布置以及光纤单双向弯曲曲率性态跟踪监测的设备。

背景技术

随着光学技术的日益发展，光纤传感的监测技术已成为结构工程安全监测领域的重要手段，在我国已建世界最大的水电站-三峡工程，以及在建的世界最高拱坝-锦屏水电站均有光纤监测的实际应用，但是不论是在光纤的生产定型、室内试验还是实际应用中，都存在着光纤弯曲曲率的获取问题，尤其是对于诸如土石堤坝的土石结合部等复杂多材料互扰的结构体，其光纤弯曲曲率获取问题极其常见且极为重要，急切需要研制一种手持式、便携式、易观测、多重复性、高精确度的光纤弯曲曲率性态跟踪监测仪。

目前，国内外利用光纤弯曲特性制作而成的光纤传感仪器开始不断出现，对于弯曲曲率宏观以及微观监测方法和设备的研制亦在加强，但从已公开的方法以及设备来看，工程实用性偏弱，且构造上存在一定的不合理性，致使监测结果难以保证，一些设备制造过程的复杂性及材料的浪费性与其实际的应用价值存在着较大差异，性价比极低，尤其对于复杂结构体中可能出现的多弯曲现象，更是无法适用。

本实用新型基于所涉及到的实际工程应用环境的复杂性，巧妙结合光纤的基本力学特性，为最大化、高效精确地实现光纤弯曲曲率的跟踪监测而研制了一种光纤多向弯曲曲率跟踪监测仪，尤其针对目前尚无光纤弯曲曲率的多组合多向性监测仪器这一现状，本实用新型创新性地进行了标定光纤与试验光纤双层同步变形双通道布置，研发了光纤弯曲曲率单双向监测装置。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种光纤单双向弯曲曲率双通道跟踪监测仪，该监测仪对于光纤弯曲曲率性态精准监测及实际工程传感应用进行创新性研究，该监测仪内布设了标定光纤与试验光纤双层同步变形双通道设置，且对试验光纤弯曲变形进行单双向监测，为实际工程中复杂多材料互扰结构体，其可能出现的多弯曲曲率监测，提供了一种可靠的、便携式的、多用途的装置，其极易操作、成本低廉、科学合理、用途广泛、精准度高。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的一种光纤单双向弯曲曲率双通道跟踪监测仪，包含光纤载台、位于光纤载台两端的光纤受力移动载台，两端的光纤受力移动载台之间设有弯曲池，弯曲池上设有标尺刻度，所述光纤受力移动载台通过力传导轴与承力端连接，光纤受力移动载台一侧通过指示连杆与连杆刻度盘连接，连杆刻度盘上设有连杆副刻度盘，光纤受力移动载台另一侧通过连轴与磁性旋转光纤扣固定连接，所述光纤受力移动载台底部设有沿光纤载台移动的载台横轨，光纤受力移动载台顶部设有容纳试验光纤的移动载台通道，移动载台通道外设有包裹光纤的通道高弹内环，通道高弹内环外设有挤压通道高弹内环的月牙护端，月牙护端与通道高弹内环接触的一面为与通道高弹内环配合的圆弧凹状，月牙护端通过拧固轴与支撑杆连接，支撑杆与光纤受力移动载台固定连接，通过拧固轴的移动带动月牙护套压紧通道高弹内环，从而压紧试验光纤；所述磁性旋转光纤扣包含转动连轴、半弧形光纤护层和位于半弧形光纤护层一端的磁性闭合开关，所述半弧形光纤护层与磁性闭合开关是上下两个对称分布的装置，上下两个半弧形光纤护层通过转动连轴连接，标定光纤位于半弧形光纤护层里，下方的半弧形光纤护层与掐扣横轨连接，掐扣横轨沿光纤载台往复移动。

作为优选，所述光纤载台设有上封闭壳，上封闭壳通过链接折页与光纤载台连接，上封闭壳通过上闭合钩与光纤载台上的下闭合钩的对勾搭接，将整个装置封闭在一个相对免受外界干扰的环境中，且在弯曲池位置处的上封闭壳上布置有封闭板，封闭板采用与试验光纤外涂层折射率基本一致的材质，用来消除因为光纤弯曲所致的部分泄露光与原纤芯模产生的振荡分量。

作为优选，所述承力端外缘设有空心圆环，其主要增加与外界施力物体之间的摩擦，有效真实地反映外界的作用荷载。

本实用新型的一种光纤单双向弯曲曲率双通道跟踪监测仪，包括核心构件之一是移动载台，在移动载台中间布设有光纤通道，且该处的光纤通道与光纤载台上的有所不同，该处光纤通道内壁接有通道高弹内环，通过与支撑杆相连的拧固轴产生的转向力，利用与其相连的月牙护端对该处的光纤通道施加一个弧形面荷载，且月牙护端是外包光纤通道的全面积持力结构体，在通道高弹内环承受外界环向的荷载时，其必将通过其内的高硬弹性材料体压制于试验光纤上。