[发明专利]基于光纤光栅传感原理的应变式张力围栏传感器

说明书

本发明公开了一种基于光纤光栅传感原理的应变式张力围栏传感器，包括滑杆、往复平面凸轮、刚性弹簧机构和等强度应变片，该等强度应变片上固定有光纤光栅；其中：围栏钢丝绳与往复平面凸轮固定连接；滑杆固定在一固定座上，往复平面凸轮套设在滑杆上，往复平面凸轮还连接一回复机构；该往复平面凸轮的上表面设有多个凹凸区间；当围栏钢丝绳的状态变化时，带动往复平面凸轮在滑杆上平移；该刚性弹簧机构包括滚轮和顶杆，刚性弹簧机构的底部通过滚轮与该往复平面凸轮的上表面接触，刚性弹簧机构的顶部通过顶杆与等强度应变片接触。本发明可实现张力围栏的入侵、拉绳松弛、拉绳失效等多种状态的监测。

技术领域

本发明属于光纤光栅传感领域，尤其涉及一种新的基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器。

背景技术

传统的张力围栏传感器，都是基于电学传感器，抗干扰能力不强、寿命短、组网能力差，近年来，光纤光栅传感技术飞跃发展，越来越受到各界人士的重视，其无源防爆性、抗电磁干扰性、抗污性、耐腐蚀性、易于分布式组网以及优越的温度适应性和稳定性等本证特性，加速了光纤光栅传感技术在各领域的应用，尤其是基于光栅波长解调原理的报警技术，在石油化工、电力、矿藏开发、通讯、大型仓储、楼宇安防等领域的应用。但现有的光纤光栅报警传感器普遍都是基于振动原理的，整体安防系统搭建起来较复杂，且误报漏报率偏高，导致应用范围受限。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术所存在的缺陷，丰富光纤光栅在安防报警领域的应用，提供一种光纤光栅应变式张力围栏传感器，实现张力围栏的入侵、拉绳松弛、拉绳失效等多种状态的监测。

本发明为达上述目的所采用的技术方案是：

提供一种基于光纤光栅传感原理的应变式张力围栏传感器，其特征在于，包括滑杆、往复平面凸轮、刚性弹簧机构和等强度应变片，该等强度应变片上固定有光纤光栅；其中：

围栏钢丝绳与往复平面凸轮固定连接；

滑杆固定在一固定座上，往复平面凸轮套设在滑杆上，往复平面凸轮还连接一回复机构；该往复平面凸轮的上表面设有多个凹凸区间；当围栏钢丝绳的状态变化时，带动往复平面凸轮在滑杆上平移；

该刚性弹簧机构包括滚轮和顶杆，刚性弹簧机构的底部通过滚轮与该往复平面凸轮的上表面接触，刚性弹簧机构的顶部通过顶杆与等强度应变片接触。

本发明所述的传感器中，刚性弹簧机构通过一安装支架设置在该往复平面凸轮的上方，等强度应变片固定在该安装支架顶部；该刚性弹簧机构还包括壳体和弹簧，壳体与安装支架固定连接，顶杆置于该壳体内，可上下自由移动；弹簧套设在顶杆上，且弹簧的一端与安装支架固定连接，另一端与顶杆连接；滚轮通过轮轴设置在顶杆的底部。

本发明所述的传感器中，该多个凹凸区间具体包括预张初始区域，该预张初始区域的一侧设有张紧上限区域和入侵报警区域，该预张初始区域的另一侧设有张紧下限区域、松弛报警区域和张拉失效区域。

本发明所述的传感器中，所述回复机构为压簧，围栏钢丝绳起初处于预张紧状态时，压簧也处于预紧状态。

本发明所述的传感器中，该往复平面凸轮上设有吊环，围栏钢丝绳固定连接在该吊环上。

本发明所述的传感器中，该传感器外部设有盒体，所述底座为盒体的一部分，所述安装支架固定在盒体上；所述盒体上设有两个通孔，光纤光栅和围栏钢丝绳均分别通过通孔穿设到盒体内部。