[实用新型]一种倾角测量装置

说明书

本发明公开了一种倾角测量装置，包括：壳体；悬臂梁设置于壳体内，另一端上设有重物，重物作用于悬臂梁上；第一布拉格光纤光栅设置在悬臂梁的表面上，检测悬臂梁的倾斜角度；第二布拉格光纤光栅靠近固定端，位于悬臂梁的中心线上方位置，检测悬臂梁的温度变化，第一布拉格光纤光栅和第二布拉格光纤光栅串联连接。利用光纤光栅技术对温度和变形的交叉敏感特性，当被检测物体发生微小的倾斜角度，重物重力作用在悬臂梁上的力发生变化，引起第一布拉格光纤光栅的波长的变化，根据波长的变化推算出被检测结构的倾斜角度，同时内置不受外力影响的第二布拉格光纤光栅用于测量温度变化的影响，从而对受拉光栅进行补偿。

技术领域

本发明涉及结构倾角检测技术领域，特别涉及一种倾角测量装置。

背景技术

为了获取物体结构的健康状况，确保建筑的安全性，特别是在建筑领域，能及时获取桥梁结构的变形情况，可以有效防止安全事故的发生。而倾角检测是判断结构是否失稳和破坏的条件之一，当建筑的承重构件发生超过一定的倾角变形时，说明结构即将发生失稳破坏。

光纤光栅传感器凭借其结构简单可以实现对温度、应变等物理量的直接测量和敏感度高的特点在光纤传感领域中得到广泛应用与研究，但由于布拉格光纤光栅对应变和温度同时敏感度，所以在应用光纤光栅作为传感器时，需要通过一定手段将光纤光栅对温度和应变的影响分别测量出来。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种倾角测量装置，能够有温度修正功能，提高检测精度。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种倾角测量装置，包括：

壳体，一端设置为固定端，所述壳体的底部用于与被检测结构连接；

悬臂梁，设置于所述壳体内，所述悬臂梁的一端与所述壳体的固定端固定连接，以使所述壳体与所述悬臂梁发生等同的角度倾斜，所述悬臂梁的另一端上设有重物，所述重物的自重作用于所述悬臂梁上；

第一布拉格光纤光栅，设置在所述悬臂梁的表面上，用于检测所述悬臂梁的倾斜角度；

第二布拉格光纤光栅，靠近所述悬臂梁的固定端设置，位于所述悬臂梁的中心线上方位置，以使所述第二布拉格光纤光栅不受外力影响，用于检测所述悬臂梁的温度变化，所述第一布拉格光纤光栅和所述第二布拉格光纤光栅串联连接。

有益效果：此倾角测量装置利用光纤光栅技术对温度和变形的交叉敏感特性，当被检测物体发生微小的倾斜角度，重物重力作用在悬臂梁上的力发生变化，引起第一布拉格光纤光栅的波长的变化，根据波长的变化推算出被检测结构的倾斜角度，同时在装置中内置另一个不受外力影响的第二布拉格光纤光栅用于测量温度变化的影响，从而对受拉光栅进行补偿。

根据本发明第一方面实施例所述的倾角测量装置，所述第一布拉格光纤光栅设置为受拉传感器，所述第二布拉格光纤光栅设置为温度补偿传感器。

根据本发明第一方面实施例所述的倾角测量装置，所述悬臂梁的顶面设有光纤引出孔，所述第一布拉格光纤光栅的检测端从所述光纤引出孔引出。

根据本发明第一方面实施例所述的倾角测量装置，所述重物包括钢球盒和设置在所述钢球盒内的若干钢球，所述钢球盒的内壁紧贴各所述钢球。

根据本发明第一方面实施例所述的倾角测量装置，所述悬臂梁、所述壳体和所述钢球盒均通过3D打印制成。

根据本发明第一方面实施例所述的倾角测量装置，所述壳体设置为长方形的杆状构件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。