[实用新型]一种光纤光栅索力计

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程用锚索应力测量领域，特别是涉及一种光纤光栅索力计。

背景技术

大跨径桥梁结构的自重和桥上动载绝大部分通过锚索系统传递到塔柱上，锚索的工作状态直接反映桥梁安全状态。由于构造设计、环境腐蚀及疲劳积累等因素，锚索随着使用时间的延长容易出现不同程度的损伤和劣化，因此，对桥梁锚索进行内部应力及温度监测有助于人们对锚索自身及整桥的结构安全和运行状态，防止突发性事故发生。

目前，用于桥梁工程的锚索应力测量，无论是传统的钢弦式索力计还是光纤光栅式索力计，都是一种中央孔式的索力计，即应力传感器附着在索力环的四周，锚索从测力计的中心孔中穿过，索力计被置于锚垫板及锚索固定螺母之间，用以测量整根锚索的应力，从而去判断锚索的受力情况。然而，一根锚索是由多束钢绞线构成，传统中央孔式索力计结构较大，只有一个孔，无法对锚索的每束钢绞线分别进行受力测量，从而造成单束钢绞线即使断裂也不能有效地被监测。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是现有的索力计无法对锚索的单束钢绞线进行应力监测，提供一种光纤光栅索力计，能准确测量锚索的单束钢绞线所受的应力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：一种光纤光栅索力计，包括弹性梁、连接杆、压力光栅、光缆连接头、尾套、光纤及铠装光缆，所述弹性梁设于所述连接杆内并与所述连接杆的一端相固定；所述压力光栅粘附于所述弹性梁上；所述光缆连接头与所述连接杆的另一端相连，所述尾套套设于所述光缆连接头上；所述光纤穿设于所述弹性梁并通过所述光缆连接头及所述尾套延伸进入所述铠装光缆内；其中，所述光纤与所述压力光栅相连。

优选地，所述连接杆包括一体成型的第一杆体及第二杆体，所述第一杆体设有第一腔体，所述第二杆体设有第二腔体；其中，所述第一腔体与所述第二腔体相贯通。

优选地，所述第二杆体的横截面尺寸大于所述第一杆体的横截面尺寸。

优选地，所述第一腔体的横截面尺寸大于所述第二腔体的横截面尺寸。

优选地，所述第二杆体的两端分别设有第一螺纹及第二螺纹。

优选地，所述弹性梁包括一体成型的第一梁体及第二梁体，所述第一梁体设于所述第一腔体内，所述第二梁体设于所述第二腔体内并向所述第二杆体外伸出；其中，所述第二梁体的伸出端设有弹性梁螺纹。

优选地，所述光纤光栅索力计进一步包括固定螺母，所述固定螺母套于所述第二梁体的伸出端并与所述弹性梁螺纹配合，从而将所述弹性梁与所述连接杆相固定。

优选地，所述光纤光栅索力计进一步包括温补光栅，所述压力光栅粘附于所述第二梁体上，所述温补光栅粘附于所述第一梁体上，所述光纤与所述温补光栅相连。

优选地，所述光纤光栅索力计进一步包括锚索连接套，所述锚索连接套的一端的内壁设有锚索连接套螺纹，所述锚索连接套螺纹与所述第二螺纹相配合，从而将所述锚索连接套与所述连接杆相固定。

优选地，所述光纤光栅索力计进一步包括锚垫板连接套，所述锚垫板连接套的一端的内壁设有锚垫板连接套螺纹，所述锚垫板连接套螺纹与所述第一螺纹相配合，从而将所述锚垫板连接套与所述连接杆相固定；所述锚垫板连接套的另一端与锚垫板固定连接。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型光纤光栅索力计的连接杆与锚索相连，并将锚索所受的应力传递给弹性梁，弹性梁的形变被粘附其上的压力光栅感知，压力光栅将所感知到的形变量通过与其相连的光纤输出相应的波长并传输给铠装光缆进而传送至远端的光纤光栅分析仪，光纤光栅分析仪通过计算分析不同的波长进而掌握锚索当前的受力状态。本实用新型的光纤光栅索力计为非中央孔式结构，无论整根锚索还是锚索的单束钢绞线均可与连接杆相连，可高精度地测量锚索的单束钢绞线所受的应力，有效防止因锚索内单束钢绞线断裂导致锚索损伤进而引起的工程安全问题。本实用新型具有抗雷击性能好、抗电磁干扰性能强、测量距离远、测量精度高及测量范围广等优点。

附图说明

图1是             本实用新型光纤光栅索力计的结构示意图；以及

图2是             本实用新型光纤光栅索力计的安装示意图。

具体实施方式