[实用新型]一种带温度自动补偿的光纤应变传感器

说明书

本实用新型公开了一种带温度自动补偿的光纤应变传感器，该传感器包括光纤光栅、长条形滑块和盖板，光纤光栅上加工有应变测量光栅和温度补偿光栅，滑块的底部设有固定座，滑块上设有条状直凹槽，条状直凹槽中设有表面粗糙的锚固槽，2个滑块为一对，盖板覆盖在滑块上，2个滑块分别位于盖板的两端，盖板和滑块上分别设有用于固定连接盖板和滑块的条状固定通孔和螺孔，光纤光栅铺设于条状直凹槽内，应变测量光栅位于滑块之间，温度补偿光栅位于任一长条形滑块的光锚固槽的中间。本实用新型可以实现应变传感器的温度自补偿功能，且应变灵敏度及温度灵敏度都得到了不同程度的提高，测量精度高，工程实用性好。

技术领域

本实用新型涉及建筑、桥梁、隧道及道路等土木工程检(监)测技术领域，具体说是一种带温度自动补偿的光纤应变传感器。

背景技术

检(监)测技术作为桥梁工程领域的重要组成部分,历来是国内外学者关注的热点。近年来，随着传感、计算机、信息处理等技术发展，工程结构的检(监) 测技术也得到了长足的发展。从上世纪90年代以来，结构健康监测技术作为提高大型土木结构安全性能、使用性能以及防灾减灾能力的一种重要技术，已引起了世界范围的广泛关注。该技术在欧美一些发达国家研究较广，且在实际工程中得到广泛应用。目前，我国的结构健康监测技术尚处于研究和试用阶段。其中，传感技术是结构健康监测系统的硬件核心，目前用于土木工程结构健康监测的传感器大多是电阻应变片、正弦式传感器等，此类技术测量长期稳定性低、耐久性差、受干扰影响大，适合机械等小型均质结构的检测，不能满足大型土木工程结构的健康监测需求。

中国专利文献CN106482659A公开了一种高精度长标距应变传感器，该光纤传感具有稳定性好、测量精度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、体积小、对环境使用性强等优点，在土木工程、航空航天、石油化工、电力、医疗、船舶工业等领域取得广泛应用。而在实际工程应用中，由于光栅对应变和温度都比较敏感，这就给实际测量带来了温度和应变交叉敏感问题，因此消除温度的影响是应变精确测量的基础。目前常用的温度补偿方法大多采用在结构上多安装1个温度传感器作为参照，基于温度传感器的测量值对应变传感器进行温度补偿，而由于实际桥梁结构通常规模很大，不同位置存在温度场的分布，这样的温度补偿精度低，误差大，不利于推广应用。虽然有些光纤光栅传感器在只有一个光纤光栅的情况下实现温度自补偿，但是传感器本身结构复杂，测量精度差，补偿效果有待商榷。本申请正是在中国专利文献CN106482659A的产品上的进一步的改进。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种带温度自动补偿的光纤应变传感器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种带温度自动补偿的光纤应变传感器，该传感器包括光纤光栅、长条形滑块和盖板，其特征在于，所述光纤光栅上加工有应变测量光栅和温度补偿光栅，所述滑块的底部设有固定座，所述滑块上设有条状直凹槽，所述条状直凹槽中设有表面粗糙的锚固槽，2个所述滑块为一对，所述盖板覆盖在所述滑块上，2个所述滑块分别位于所述盖板的两端，所述盖板和滑块上分别设有用于固定连接所述盖板和滑块的条状固定通孔和螺孔，所述光纤光栅铺设于条状直凹槽内，所述应变测量光栅位于所述滑块之间，所述温度补偿光栅位于任一所述长条形滑块的光锚固槽的中间。

本实用新型进一步的设计方案中，上述应变测量光栅和温度补偿光栅的中心波长不相同。

本实用新型进一步的设计方案中，固定于所述锚固槽中的光纤为剥除了保护层或涂覆层的光纤。

本实用新型进一步的设计方案中，上述盖板的两侧还设有覆盖所述滑块侧边的侧挡板，所述侧挡板和所述滑块侧边分别设有相配合的导轨和滑槽，使所述滑块可以在所述盖板上滑动。

本实用新型进一步的设计方案中，该传感器还包括保护底板，所述保护底板安装固定在所述滑块之间的所述盖板的底面。