[实用新型]一种用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具

权利要求书

1.一种用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，该用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具包括钢绞线(1)、工作夹片(2)、工作锚环(3)、凹槽盖(4)、锚垫片(5)、螺旋筋(6)、波纹管(7)、光子晶体光纤压力传感器(8)和塑料软管(9)；其中光子晶体光纤压力传感器(8)由第一单模光纤(10)、光子晶体光纤(11)和第二单模光纤(12)熔接而成；其中第一单模光纤(10)和第二单模光纤(12)包括单模光纤纤芯(13)、单模光纤包层(14)、单模光纤涂覆层(15)和单模光纤塑料保护套(16)；光子晶体光纤(11)包括纤芯(17)、包层(18)、涂覆层(19)、塑料保护套(20)和包层空气孔道(21)；

所述的光子晶体光纤(11)的两端分别与第一单模光纤(10)和第二单模光纤(12)相熔接；所述的第一单模光纤(10)一端与光子晶体光纤(11)熔接，另一端为自由端，用于连通光源发射仪以及光谱分析仪；所述的第二单模光纤(12)一端与光子晶体光纤(11)熔接，另一端的端面均匀沉积一层金薄膜(25)；

所述的工作锚环(3)与锚垫片(5)接触面的四周均匀开凿凹槽(23)，开槽位置与钢绞线(1)的分布位置一一对应；

所述的凹槽盖(4)为环形盖，中心预留孔洞，保证钢绞线顺利穿过；且凹槽盖(4)下表面固定有与工作锚环(3)上的凹槽(23)相互咬合的锯齿形卡齿(24)；

所述的工作锚环(3)和凹槽盖(4)之间的缝隙采用薄橡胶皮进行密封；

所述的光子晶体光纤压力传感器(8)置于工作锚环(3)的凹槽(23)内，凹槽(23)与凹槽盖(4)上的锯齿形卡齿(24)相互顶紧，对中间的光子晶体光纤压力传感器(8)形成预压力；

在所述的钢绞线(1)附近的凹槽(23)四周开凿一圈环形凹槽(27)，并与凹槽(23)相连通，用来放置传感器末端的第一单模光纤(10)，多根传输单模光纤延环形凹槽(27)一起引出至锚环的外侧。

2.根据权利要求1所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的第一单模光纤(10)未受压部分使用塑料软管(9)进行封装保护。

3.根据权利要求1或2所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，锚环凹槽(23)与锚环(3)的半径之间存在一定夹角，避免光子晶体光纤压力传感器(8)在缠绕过程中发生断裂。

4.根据权利要求3所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的光子晶体光纤压力传感器(8)对局部不均匀压力变化敏感，可灵敏监测锚环凹槽(23)和锯齿形卡齿(24)之间的压力变化。

5.根据权利要求1、2或4所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的薄橡胶皮(26)用于密封凹槽盖(4)与工作锚环(3)之间的缝隙，薄橡胶皮(26)的弹性保障智能锚具正常工作。

6.根据权利要求5所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的凹槽盖上锯齿形卡齿(24)与锚环上凹槽(23)的尺寸保证既能向光子晶体光纤压力传感器(8)传递足够大小的力，也不会使其受压破坏。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的凹槽盖上锯齿形卡齿(24)为锯齿状，对光子晶体光纤压力传感器(8)中的光子晶体光纤部分局部施压；在光子晶体光纤压力传感器(8)未受压部分使用环氧树脂胶或薄橡胶皮(26)进行固定。

8.根据权利要求7所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的锚环(3)上的开槽位置以及凹槽间距根据钢绞线的分布、钢绞线数量以及光子晶体光纤压力传感器灵敏度要求进行调整。

9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的光子晶体光纤压力传感器(8)的探头长度根据锚环(3)的尺寸以及监测灵敏度要求来调整。

10.根据权利要求7所述的用于监测预应力钢绞线腐蚀断裂的智能锚具，其特征在于，所述的光子晶体光纤压力传感器(8)的探头长度根据锚环(3)的尺寸以及监测灵敏度要求来调整。