[发明专利]一种用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感检测领域，特别涉及一种用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置。

背景技术

实时监测桥梁的健康状态至关重要，可以提前发现桥梁的安全隐患，能够及时修理，规避事故的发生。桥梁缆索是桥梁的重要组成部分，传统用于桥梁缆索健康状态检测的传感器还停留在点式的电子传感器，这类传感器有一定的局限性，而且受环境影响较大，寿命短，不利于长期监测桥梁缆索的状态。利用光纤光栅传感器代替电子传感器，就不存在电子传感器的缺点，而且测量精度也远高于电子式传感器，可以更加有效的测量桥梁缆索的状态。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置，以达到提高测量精度，有效监测桥梁缆索状态的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置，包括光纤光栅传感器、光纤光栅解调仪和电脑上位机处理系统，所述光纤光栅传感器包括N个固定于桥梁缆索上的传感器，所述传感器通过光纤连接光纤光栅解调仪；所述光纤光栅解调仪包括宽带光源、光纤耦合器以及与光纤耦合器连接的光纤光栅信号处理器，所述宽带光源通过光纤连接光纤耦合器，所述光纤光栅信号处理器通过网线与电脑上位机处理系统连接。

上述方案中，所述光纤光栅传感器通过光栅区域接收被测物理量桥梁缆索的反射波。

通过上述技术方案，本发明提供的用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置利用光纤光栅传感器的光栅区域受被测物理量的影响会导致通过光栅的反射光的波长发生改变，由光纤光栅解调仪进行数据处理，通过网线将数据传输给上位机软件进行分析，分析出反射光波长改变对应的环境因素的改变，可以测量的物理量有应变、温度、振动等，实现对桥梁缆索应变及温度的实时监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例所公开的一种用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置，如图1所示，该测量装置可以有效测量桥梁缆索的状态，可以提前发现桥梁的安全隐患，能够及时修理，规避事故的发生。

如图1所示的用于桥梁缆索应变和温度监测的光纤光栅测量装置，包括光纤光栅传感器、光纤光栅解调仪和电脑上位机处理系统，光纤光栅传感器包括N个固定于桥梁缆索上的传感器(1号传感器、2号传感器…N号传感器)，传感器通过光纤连接光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪包括宽带光源、光纤耦合器以及与光纤耦合器连接的光纤光栅信号处理器，宽带光源通过光纤连接光纤耦合器，光纤光栅信号处理器通过网线与电脑上位机处理系统连接。

光纤光栅传感器通过光栅区域接收桥梁缆索的反射波。

图中，宽带光源提供一个一定范围内波长的光源，光纤耦合器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使其介入光链路从而对系统造成的影响减到最小。光纤光栅传感器固定在桥梁缆索上，桥梁缆索的应变、温度等物理量发生变化时，通过反射光波长的变化交由光纤光栅解调仪进行数据处理，再通过网线将数据传输给上位机软件进行分析，实现对桥梁缆索应变及温度的实时监测。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。