[实用新型]一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器

说明书

本实用新型公开了一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器，包括弹性体、波纹管、光纤光栅、两个拧紧螺帽以及两个端盖，所述光纤光栅固定在弹性体上，弹性体套设在波纹管内，弹性体两端的外壁分别螺接在一个端盖内，所述两个端盖的外壁分别螺接在一个拧紧螺帽内，拧紧螺帽内可固定防水光缆；本实用新型的设计能够让光纤光栅应变传感器在一个密封防水的结构内，让其在水下也能够进行工作。

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器。

背景技术

目前，Q345等钢材结构在水下建筑、桥梁桥墩、水坝闸门，等水下工程中得到了广泛的应用，故研究长期在水下大型结构在各种工程实践中的受力变形和破坏有着重大意义。为深入的研究水下钢结构或者其他大型结构在实践中的工作性能，需要对其进行进行现场的载荷试验，并通过传感器检测出应变值，从而获得精确的实时监测数据。

由于水下钢材结构制作时，需要经过预应力张拉等比较复杂的工艺过程，而常规监测水下结构应变的方法通常采用预埋式电阻应变片，这些电类传感器都会受到温度、湿度、蠕变、腐蚀等因素的影响，特别是电类传感器在水下的存活率比较低，所以上述电类传感器预埋在水下结构的体内比较困难。因此要想获得水下结构的监测数据，就需要寻找新的应变传感器及相应的施工方法来满足实际工程和研究的需要。

光纤布拉格光栅传感技术的兴起给这种水下监测的领域提供了一种新的技术和手段，它不仅避免了上述传感器的问题，还有以下优点：①能够抗电磁干扰，耐高温，使用寿命长，耐久性好；②光栅传感器的灵敏度高，测试量程大，可以准分布式的测量，而且测试的距离是比长；③光纤光栅的重量轻，尺寸不大，非常便于铺设安装；④而且光纤光栅监测网络一旦铺设安装完成，信号的稳定性好，被破坏的几率很小；目前有人将FBG传感网络用于水下大型结构应变的检测，但他们采用的是埋入光纤光栅传感器的方法，这种方法操作比较繁琐，且因为混凝土结构成型的环境比较恶劣，所以传感器的存活率比较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器，能够长时间在水下环境中进行工作。

本实用新型的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器，包括弹性体、波纹管、光纤光栅、两个拧紧螺帽以及两个端盖，所述光纤光栅固定在弹性体上，弹性体套设在波纹管内，弹性体两端的外壁分别螺接在一个端盖内，所述两个端盖的外壁分别螺接在一个拧紧螺帽内，拧紧螺帽内可固定防水光缆。

进一步地，所述一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器还包括设置在拧紧螺帽内的软塞，所述软塞内具有可供防水光缆通过的穿线孔。

作为优选，所述一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器还包括套设在所述弹性体上的缓冲件。

进一步地，所述缓冲件外涂有环氧树脂。

作为优选，所述端盖与弹性体连接处设置有焊接台阶。

进一步地，所述防水光缆与端盖之间灌注有环氧树脂。

进一步地，所述一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器还包括安装支座和螺栓，安装支座和端盖上设置有螺纹孔，螺栓同时与安装支架和端盖上的螺纹孔相螺接。

进一步地，所述弹性体与端盖的螺接处以及端盖与拧紧螺帽的螺接处设置有螺纹胶。

本实用新型的有益效果：一种可长期用于水下恶劣环境的光纤光栅应变传感器，包括弹性体、波纹管、光纤光栅、两个拧紧螺帽以及两个端盖，所述光纤光栅固定在弹性体上，弹性体套设在波纹管内，弹性体两端的外壁分别螺接在一个端盖内，所述两个端盖的外壁分别螺接在一个拧紧螺帽内，拧紧螺帽内可固定防水光缆；本实用新型的设计能够让光纤光栅应变传感器在一个密封防水的结构内，让其在水下也能够进行工作。