[实用新型]光纤光栅测斜传感器

说明书

本实用新型提供了一种光纤光栅测斜传感器，属于传感器技术领域，包括壳体，以及均设置在壳体内的旋转驱动机构、连接架和配重体，旋转驱动机构悬设于壳体内，通过连接架与壳体的内壁连接；连接架具有传力方向相互垂直的两个第一传力臂；各个第一传力臂上分别贴设有第一光纤光栅，各个第一光纤光栅分别用于监测相应第一传力臂的应变量；配重体通过连接件与旋转驱动机构的驱动轴连接。本实用新型提供的光纤光栅测斜传感器，大幅度减小了测斜传感器由于摩擦力而导致的精度下降的影响，测量精度高、测量范围广，结构简单，成本低，可广泛应用于各种复杂的环境中。

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，更具体地说，是涉及一种光纤光栅测斜传感器。

背景技术

对沿着竖直方向不同高度或者深度处的倾斜、变形信息的监测在高层建筑、深坑、高边坡等工程领域非常重要，通过监测，可掌握它们的倾斜、变形情况及其变化趋势。这种倾斜或者变形的测量技术中，传统的电测斜传感器和机械测斜传感器应用非常普遍，例如在边坡变形监测中，工作人员通过在边坡内部沿竖直方向钻孔，埋入商业测斜管，将电测斜传感器放入测斜管中，从测斜管底端开始，依次按照等高度的间隔提升电测斜传感器，再记录各个高度处的电测斜传感器测量的变形值，得到边坡沿竖直方向不同高度的分布式变形信息。这种测量方法，由于电测斜传感器测量的输出信号为弱电，一方面，电测斜传感器器的抗干扰能力差，读数不稳定，且工作人员的每次测量都必须到边坡现场实施，工作开展非常不便，不同的工作人员受主观影响后的读数结果也容易不同，而且无法做到实时监测，对边坡变形等无法及时掌握；另一方面，普通机械测斜传感器存在摩擦力较大、精度不高的情况。

光纤光栅传感技术因其抗电磁干扰、可多个传感器串接复用、可远程实时监测以及精度高等突出优势，非常适用于边坡等野外恶劣环境中的实时监测，因此基于光纤光栅原理变形测量技术研究不断。但在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中存在至少如下问题：现有的光纤光栅倾角仪由于精度低、寿命短、体积大等缺点难以应用于工程结构的变形监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光纤光栅测斜传感器，旨在解决现有的光纤光栅倾角仪由于精度低、寿命短、体积大等缺点难以应用于工程结构的变形监测的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光纤光栅测斜传感器，包括：壳体；

旋转驱动机构，悬设于所述壳体内；

配重体，通过连接件与所述旋转驱动机构的驱动轴连接；

连接架，设置在所述壳体内，用于连接所述旋转驱动机构与所述壳体的内壁；所述连接架上设有传力方向相互垂直的两个第一传力臂；以及

两个第一光纤光栅，分别贴设于两个所述第一传力臂上，各个所述第一光纤光栅分别用于监测相应所述第一传力臂的应变量。

进一步地，还包括：

监测装置，设置在所述壳体内，用于监测所述配重体所受拉力与重力是否处于同一直线上。

进一步地，所述连接件包括套设在所述驱动轴上并与所述驱动轴固定连接的连接套，以及连接所述连接套和所述配重体的第二传力臂；

所述监测装置包括贴设于所述第二传力臂上的第二光纤光栅，所述第二光纤光栅通过监测所述第二传力臂的应变量判断所述配重体所受拉力与重力是否处于同一直线上。

进一步地，所述壳体为底部开放且中空的立方体；所述壳体上设置有连通所述壳体内腔与外部空间的尾栅口和电力口，所述尾栅口用于供外接数据监测系统的连接线穿入所述壳体内与所述第一光纤光栅和/或所述第二光纤光栅连接，所述电力口用于供外接电力供应装置的连接线穿入所述壳体内与所述旋转驱动机构、所述第一光纤光栅和/或所述第二光纤光栅连接。

进一步地，所述连接架包括：