[实用新型]一种激光多普勒桥梁测振装置

说明书

本实用新型公开了一种激光多普勒桥梁测振装置，该装置包括测试箱和计算机，所述测试箱的内部设有从左往右顺次连接的第一光纤准直镜、第一移频器、第二移频器、第一光纤耦合器、光电探测器和高频信号采集仪，所述高频信号采集仪与所述计算机相连；所述第一移频器连接有第一超声驱动器，所述第二移频器连接有第二超声驱动器；所述测试箱的内部还设有从左往右顺次连接的第二光纤准直镜、第二光纤耦合器和光纤激光发射器，且所述第二光纤耦合器与所述第一光纤耦合器相连，同时，所述第一光纤准直镜和第二光纤准直镜之间设有激光笔。本实用新型提出的激光多普勒桥梁测振装置，结构合理，成本低，可以实现速度方向的识别，且装置使用方便。

技术领域

本实用新型涉及土木建筑及工程结构领域，具体涉及一种激光多普勒桥梁测振装置。

背景技术

桥梁结构施工和运营中动态力学参数的测量越来越重要，并且精度应尽可能高，这样就可以检测到一些特殊的外界响应，例如异地地震波的影响，而针对那些刚度较大的桥梁结构，在车辆荷载经过时同样的精度也可以检测到显著信号。近年来，传感器技术蓬勃发展，出现了基于半导体材料压阻效应、材料压电效应等原理的加速度传感器，但基本都是接触式的，并且精度都不是特别高。接触式测量的明显的弊端就是阻碍现场交通，传感器在安装费时往往费力并且对结构有不同程度的损伤。利用激光多普勒原理的振动测量装置或仪器采用的是非接触检测技术，测量精度可达微米级，能够做到动态测量的在线实时数据处理并显示，是以后结构非接触高精度检测的一种方向和趋势，能够很好地提高维护桥梁等结构健康和安全的水平。

现有的实用新型专利—一种基于激光的桥梁振动检测装置 (ZL201520084412.8)提供了一种基于激光多普勒原理的桥梁振动检测装置，该装置可以高精度捕捉结构的瞬时振动速度。在该实用新型中，激光发射器发射光和经物体表面振动改变频率后的入射光两者存在一个频率差值，如果这个差值为负数，则表示目标远离激光发射器，正值则表示目标靠近激光发射器，因而可以判断速度方向。但是发射光和入射光经过耦合器合二为一后原来的本征频率值相互抵消，探测器只能得到目标移动带来的频率变量的绝对值。因此，该绝对值只能得到该瞬间目标的绝对速度，而无法分别速度的方向，这样制约了的数据的使用价值。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种激光多普勒桥梁测振装置，能确定所检测结构的振动速度方向，安装难度低，使用方便。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

测试箱和计算机，所述测试箱的内部设有从左往右顺次连接的第一光纤准直镜、第一移频器、第二移频器、第一光纤耦合器、光电探测器和高频信号采集仪，所述高频信号采集仪与所述计算机相连；所述第一移频器连接有第一超声驱动器，所述第二移频器连接有第二超声驱动器；

所述测试箱的内部还设有从左往右顺次连接的第二光纤准直镜、第二光纤耦合器和光纤激光发射器，且所述第二光纤耦合器与所述第一光纤耦合器相连，同时，所述第一光纤准直镜和第二光纤准直镜之间设有激光笔。

在上述技术方案的基础上，所述第一超声驱动器和第二超声驱动器具有不同大小的驱动参数。

在上述技术方案的基础上，所述第一超声驱动器和第二超声驱动器的驱动参数差值为ΔM，|ΔM|为所述第一移频器和第二移频器提供的综合移频值，所述第一移频器和第二移频器能提供的速度变化范围为[-|ΔM|,|ΔM|]。

在上述技术方案的基础上，所述第一光纤准直镜、第二光纤准直镜和激光笔均通过调节式夹持器与测试箱连接。

在上述技术方案的基础上，所述测试箱与第一光纤准直镜对应之处开有第一激光口，所述测试箱与第二光纤准直镜对应之处开有第二激光口，所述测试箱与激光笔对应之处开有第三激光口。