本发明涉及光纤传感,具体地说就是一种多杆环向结构光纤光栅轴力计。
背景技术:
1、监测传感器是地下工程施工前或施工过程中直接埋设在地层或结构物中,用以监测施工阶段工程结构的受力和变形的仪器。通过对支撑轴力的监测,可及时了解钢支撑受力及其变化情况,准确判断基坑围护支撑体系稳定情况和安全性,以指导基坑施工程序、方法,确保基坑施工安全。
2、传统单弦普通轴力计仅为单弦线圈结构,无温度传感器,在需要进行温度补偿时缺乏温度数据;且多为电阻应变式,受环境影响较为明显,在恶劣环境下无法正常工作,易产生数据偏载,智能化程度较低。
技术实现思路
1、本发明就是为了克服现有技术中的不足,提供一种多杆环向结构光纤光栅轴力计。
2、本申请提供以下技术方案:
3、一种多杆环向结构光纤光栅轴力计,它包括壳体,其特征在于:在壳体内均布有一组轴力测量杆,在壳体内设有至少一根温补杆,在每根轴力测量杆上设有测量光纤光栅,在温补杆上设有温补光纤光栅,在壳体上设有光纤出孔。
4、在上述技术方案的基础上还可以有以下进一步的技术方案:
5、所述的一组轴力测量杆为三根并分布在同一圆周上,轴力测量杆的上、下两端分别与壳体的顶面和底面连接固定,轴力测量杆与顶面和底面垂直分布。
6、在所述壳体内底面的圆心处设有一根温补杆,在温补杆上设有温补光纤光栅,温补杆的顶端与壳体的顶面之间间隔有一定距离。
7、在所述轴力测量杆的杆壁上设有与测量光纤光栅对应配合的安装槽,在安装槽上、下两侧的杆壁上还设有尾纤引出槽。
8、发明优点:
9、本发明结构简单,使用方便,采用的多根分布在同一圆周上的轴力测量杆直接测量支撑结构的轴力,且多根轴力测量杆测得的数据之间可以相互验证,保证测量的准确性;除此之外,多根分布在同一圆周上的轴力测量杆可以实时反映支撑结构环向应力的状态,第一时间发现支撑结构的应力偏载现象,做到及时发现,及时处理,保证施工安全。
10、技术方案中的温补杆很好地解决了光纤光栅受温度影响发生波长漂移的问题,通过参考光栅差分法,消除了温度对轴力测量杆的光纤光栅的影响,尽可能减小温度带来的误差,使该轴力计应用更加灵活,适用于不同温度工程环境中。
11、本发明所采用的杆状结构,将光栅保护在杆体内,降低了外界因素对光栅的干扰;同时,该凹槽结构不会造成粘贴胶的流动,在自然状态下,胶水分布会更加均匀,尽可能地降低人为因素造成传感器的误差。
1.一种多杆环向结构光纤光栅轴力计,它包括壳体(1),其特征在于:在壳体(1)内均布有一组轴力测量杆(2),在壳体(1)内设有至少一根温补杆(3),在每根轴力测量杆(2)上设有测量光纤光栅(5),在温补杆(3)上设有温补光纤光栅,在壳体(1)上设有光纤出孔(6)。
2.根据权利要求1中所述的一种多杆环向结构光纤光栅轴力计,其特征在于:所述的一组轴力测量杆(2)分布在同一圆周上,轴力测量杆(2)的上、下两端分别与壳体(1)的顶面和底面连接固定,轴力测量杆(2)与顶面和底面垂直分布。
3.根据权利要求1中所述的一种多杆环向结构光纤光栅轴力计,其特征在于:在所述壳体(1)内底面的圆心处设有一根温补杆(3),在温补杆(3)上设有温补光纤光栅,温补杆(3)的顶端与壳体(1)的顶面之间间隔有一定距离。
4.根据权利要求1中所述的一种多杆环向结构光纤光栅轴力计,其特征在于:在所述轴力测量杆(2)的杆壁上设有与测量光纤光栅(5)对应配合的安装槽(2a),在安装槽(2a)上、下两侧的杆壁上还设有尾纤引出槽(2b)。
