[实用新型]一种应变温度完全同步测量的柔性光纤光栅传感器

说明书

本申请公开了一种应变温度完全同步测量的柔性光纤光栅传感器。该光纤光栅传感器包括光纤、应变传感器、温度传感器以及毫米级纤维增强的柔性材料套管。应变传感器与温度传感器串联式交替间隔布置于光纤上；光纤封装于毫米级直径的纤维增强柔性套管中。因为这种特殊的一体化式传感器布置形式以及毫米级纤维增强柔性套管与光纤光栅紧密贴合，所以本申请实例中的光纤光栅传感器，能够在温度变化较快的环境中，不仅能实现应变、温度完全同步测量，提高温度补偿精度，并能测量更大量程应变量，适用滑坡、崩塌等不良地质体的变形测量。同时，由于纤维增强材料抗腐蚀、耐受极端温度，所以本申请实例中的光纤光栅传感器能够适应恶劣的野外环境。

技术领域

本申请属于地质监测领域，尤其涉及一种应变温度完全同步测量的柔性光纤光栅传感器。

背景技术

光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件。由于光纤光栅具有本质安全、抗电磁干扰、使用寿命长、易于组网等优点，基于光纤光栅的应变传感器逐渐广泛应用于桥梁、建筑物等刚性结构的变形测量，也广泛应用于滑坡、崩塌等柔性松散地质体的变形监测中。

由于光纤光栅传感器受温度影响较大，须进行温度补偿才可得到精确的应变数据。但是，现有技术都通过外置温度传感器测试数据进行温度补偿，不仅温度测量与应变测量不同步，而且两类传感器分设于不同位置，在温度变化较快的环境中，难以实现快速温度补偿，且不能保证应变监测数据的精确性，安装、使用也很不便捷。由于光纤材料性脆易折，光纤光栅传感器须封装保护后，方能使用。通常将光纤光栅传感器置于固定的刚性槽中或固定于刚性结构物上，因此，当测量对象结构松散或刚性较差时，低应变时光栅光纤测量与测对象变形不同步，并且测量量程小，不能测量大变形。当测量对象为大变形特征显著的滑坡、崩塌等不良地质体，或刚性差、结构松散构时，传统的光纤光栅测量技术应用受限。

实用新型内容

本申请实施例提供一种应变温度完全同步测量的柔性光纤光栅传感器，柔性杆件在低应变监测环境下也可以实现与受测对象的同步变形，同时应变传感器的应变和温度传感器的交替串接形式，可以保证在温度变化频率较快的监测环境中，较快速实现温度补偿，保证监测应变数据的准确性，提高测量的精度。

第一方面，本申请实施例提供，一种应变温度完全同步测量的柔性光纤光栅传感器，以下简称光纤光栅传感器，包括：

光纤、应变传感器、温度传感器以及毫米级纤维增强的柔性高分子复合材料微型套管；

所述应变传感器与所述温度传感器交替间隔布置于所述光纤；

所述光纤封装于所述毫米级纤维增强的柔性高分子复合材料微型套管中。

可选地，所述应变传感器与所述温度传感器串行连接交替间隔布置于所述光纤。

可选地，两个所述温度传感器之间设置至少一个所述应变传感器。

可选地，所述应变传感器、所述温度传感器分别与所述光纤熔接。

可选地，所述光纤与所述纤维增强柔性高分子复合材料套管通过环氧树脂胶紧密贴合。

可选地，所述光纤光栅传感器还包括底端固定软木塞；所述软木塞套设于所述套管的底端，以将所述光纤光栅传感器固定于测量结构体的底端。

可选地，所述软木塞与所述套管为间隙配合。

可选地，所述软木塞的底面与所述套管的末端之间具有可调整的预设距离。