[实用新型]一种桥梁挠度检测系统

说明书

本实用新型提供了一种桥梁挠度检测系统，包括：光源、光纤耦合器、测量传感器、参考传感器、温度传感器、超声波发生器、超声波换能器、光电探测器、放大器、A/D转换器、数据处理器、显示器；光源发出的光信号经过光纤耦合器进入测量传感器、参考传感器和温度传感器中，测量传感器和参考传感器受到超声波声压作用，内部的光信号发生变化，此外，外界环境温度的变化也会使温度传感器内部的光信号发生变化，变化的光信号通过光电探测器转换为电信号，通过对电信号分析和处理，可以实现对桥梁绕度的长期高精度非接触式监测；有益效果：采用双传感器实现信号同步采集；加入参考传感器提高了系统的测量精度；加入温度传感器有效降低系统的测量误差。

技术领域

本实用新型涉及桥梁检测领域，尤其涉及一种桥梁挠度检测系统。

背景技术

挠度作为最能够反映桥梁结构受力情况、评估桥梁质量、分析桥梁潜在问题的重要参数之一，是桥梁安全最直观的反映，目前桥梁绕度检测方法主要有人工法和自动检测法，传统的人工测量方法价格低廉、结构简单，但其只适用于人工短期定点测量，工作效率低，且易受天气影响，测量精确度受人员技术经验影响较大；自动测量法提高了虽然效率，但对测量仪器的性能要求更高，成本也高，并且测量精度受仪器分辨率和测量环境影响较大，难以满足大型桥梁工程长期健康监测和灾害预警要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决现有技术检测成本高、检测效率低、检测结果受环境影响大，并且难以大型工程长期实时监测的需求等问题，提供一种低成本、灵敏度高、耐久性长、稳定性好、可长期实时在线检测的桥梁挠度检测系统。本实用新型提供的技术方案是：一种桥梁挠度检测系统，包括：光源、光纤耦合器、测量传感器、参考传感器、温度传感器、超声波发生器、超声波换能器、光电探测器、放大器、A/D转换器、数据处理器、显示器；测量传感器、温度传感器固定在桥梁中部，参考传感器固定防震台上，在测量传感器、参考传感器和温度传感器的输入端与光纤耦合器连接，输出端与光电探测器连接，光源发出的光信号经过光纤耦合器分为三束光信号，分别进入测量传感器、参考传感器和温度传感器中，同时超声波发生器发出高频交流电信号通过超声波换能器换为机械振动，产生超声波，测量传感器和参考传感器受到超声波声压作用随之产生振动，使得其内部的光信号发生相应变化，此外，外界环境温度的变化也会使温度传感器内部的光信号发生相应变化，变化的光信号通过光电探测器转换为电信号，电信号通过放大器和A/D转换器进行放大并转化成数字信号，数据处理器对数字信号进行分析、处理、保存和管理，显示器对处理结果进行实时显示。

超声波发生器

所述的测量传感器采用单模－多模－单模的光纤结构，用于测量桥梁挠度变化信息；

所述的参考传感器采用单模－多模－单模的光纤结构，可以有效地提高系统测量精度；

所述的温度传感器采用光纤光栅温度传感器，通过温度补偿，降低系统测量误差；

所述的超声波发生器和超声波换能器，产生超声波，实现系统的非接触检测；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用双传感器，可实现参考传感器与测量传感器信号的实时同步采集；将参考传感器作为位移变化的参考点时，可以有效地补偿由于外界环境变化所带来的测量误差，从而提高系统的测量精度；温度传感器通过温度补偿实现系统优化，从而有效降低传感系统的测量误差；利用超声波技术和光纤传感技术，实现桥梁挠度的长期高精度非接触式监测。

附图说明

图1为：本系统结构示意图

图中：1-光源、2-光纤耦合器、3-测量传感器、4-参考传感器、5-温度传感器、6-超声波发生器、7-超声波换能器、8-光电探测器、9-放大器、10-A/D转换器、11-数据处理器、12-显示器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实例对本专利的技术方案作进一步详细地说明。