[实用新型]一种桥梁工程用光纤光栅压力环传感器

说明书

本实用新型公开了一种桥梁工程用光纤光栅压力环传感器，包括金属固定柱，以及设置在金属固定柱内的若干压力环，压力环顶部设置有放置压变传感器的槽体，压变传感器两端通过光纤光栅连接至堵头处，通过堵头处密封连接至外部仪器仪表，压变传感器所在的槽体顶部设置有配套的外罩，外罩通过固定螺钉固定连接在压力环上，光纤光栅沿圆周方向或母线方向刚性粘贴在压力环；本实用新型主要采用压力环配合光纤光栅可制作成光纤光栅压力环索力传感器，具有精度高，长期可靠，方便对缆索进行局部和整体的监测等特点，该方法为非接触法，适合于静态和动态索力测量，可以做到全天候适时采样，桥索表面的防腐层和保护塑料套管对测量结果无影响。

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅压力环传感器，具体为一种桥梁工程用光纤光栅压力环传感器，属于光纤光栅传感器综合应用技术及拉索压力测量领域。

背景技术

目前，国内外索力在线监测主要采用磁传感器，但此种方法精度不高，且器件容易受干扰；而拉索、吊索，系杆长度长，使用期限长，传统的电学量传感设备组成的长期监测系统性能稳定性、耐久性和分布范围都不能很好地满足实际工程需要。

作为20世纪测试领域的重大发明，光纤光栅传感技术得到了快速发展，并已经成为诸多领域的前沿研究与应用方向，但仍需相关技术的突破。光纤光栅传感器的优点主表现为：耐久性好，适于长期监测；无火花，适于特殊监测领域；既可以实现点测量，也可以实现准分布式测量；测量动态范围只受光源谱宽的限制，不存在多值函数问题；检出量是波长信息，因此受接头损耗等因素的影响小；对环境干扰不敏感，抗电磁干扰；波长编码，可以方便实现绝对测量等。正是这些特点，光纤光栅传感技术在索力测试中有着突出的优点，然而其在实际工程的应用中，尚存在许多十分困难的问题。

虽然光纤光栅智能拉索精度较高，但是制作工艺较为复杂，其中最大问题是光纤光栅如何与现有拉索的制造工艺相适应，

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种桥梁工程用光纤光栅压力环传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种桥梁工程用光纤光栅压力环传感器，包括金属固定柱，以及设置在金属固定柱内的若干压力环，压力环顶部设置有放置压变传感器的槽体，压变传感器两端通过光纤光栅连接至堵头处，通过堵头处密封连接至外部仪器仪表，在堵头处主要用于金属固定柱上用于检测压力变化的光纤光栅集中处理在一起，并通过堵头对其进行密封处理。

作为本实用新型的一种优选技术方案，压变传感器所在的槽体顶部设置有配套的外罩，外罩通过固定螺钉固定连接在压力环上，外罩将应变传感器固定在压力环内槽中，免受外界变化。

作为本实用新型的一种优选技术方案，光纤光栅沿圆周方向或母线方向刚性粘贴在压力环，光纤光栅由于本身性质，比较轻脆，直接将其固定安装在压力环上，当压力环收到外部压力变化时，光纤光栅首先感知压力的变化，从而改变光纤光栅接受的中心波长发生变化。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型主要采用压力环配合光纤光栅可制作成光纤光栅压力环索力传感器，具有精度高，长期可靠，方便对缆索进行局部和整体的监测等特点，该方法为非接触法，传感器传输功率大、信号强、结构简单、使用寿命长、过载能力强、适合于静态和动态索力测量，可以做到全天候适时采样，桥索表面的防腐层和保护塑料套管对测量结果无影响，并且还可以测试钢索的腐蚀情况。但该方法的测量结果与磁路结构密切相关，上述结果只适合在建桥，对成桥现场绕线，现场标定和温度补偿都困难。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型光纤光栅压力环传感器内部结构示意图；