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CN201043923Y - 岩土用光纤光栅压力传感器 - Google Patents

岩土用光纤光栅压力传感器 Download PDF

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CN201043923Y
CN201043923Y CNU2007200217502U CN200720021750U CN201043923Y CN 201043923 Y CN201043923 Y CN 201043923Y CN U2007200217502 U CNU2007200217502 U CN U2007200217502U CN 200720021750 U CN200720021750 U CN 200720021750U CN 201043923 Y CN201043923 Y CN 201043923Y
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CN
China
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grating
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CNU2007200217502U
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蒋奇
蒋罕
隋青美
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Shandong University
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Shandong University
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Abstract

本实用新型涉及一种岩土用光纤光栅式压力传感器，包括光纤光栅、光纤光栅温度传感器、等强度梁和缸体，光纤光栅粘贴在等强度梁上，等强度梁固定安装在缸体内底面上，缸体上盖下部设有一向下的与等强度梁相对应的凸起，光纤光栅通过光纤与一个自由状态不受力的光纤光栅温度传感器串联，缸体上设有光纤通道，光纤穿过缸体上的光纤通道与光信号调解处理装置连接。缸体上盖承受压力后作用到等强度梁的另一端，产生变形，引起光线光栅的应变，经光纤传递到光信号调解处理装置内分析处理。本实用新型具有精度、灵敏度高，结构简单，本质安全，抗腐蚀、抗电磁干扰，耐久性强，可靠性高，易于组成网络等特点。

Description

岩土用光纤光栅压力传感器
技术领域
本实用新型涉及的是一种检测传感器，具体地说是一种用于岩土工程(包括水利水电、隧道、公路、市政建筑、煤矿等)的压力检测以及长期的安全监测的光纤光栅式压力传感器。
背景技术
目前在岩土工程中施工过程监测压力使用的传感器多数是振弦式传感器，基本原理是利用通电线圈产生电磁激励，使振弦按其固有频率振动，改变振弦的张力从而得到不同的振动频率。由于岩土工程的工作环境恶劣，施工过程各种干扰大，对振弦式、电阻应变片、磁伸缩等压力类的电磁传感器的寿命、可靠性、精确度等都没法保证，更不利于长期健康监测。
发明内容
本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供一种精度、灵敏度高，结构简单，本质安全，抗腐蚀、抗电磁干扰，耐久性强，可靠性高，易于组成网络的岩土用光纤光栅传感器。
本实用新型的目的是这样实现的：一种岩土用光纤光栅式压力传感器，它包括光纤光栅、光纤光栅温度传感器、等强度梁和缸体，光纤光栅粘贴在等强度梁上，等强度梁固定安装在缸体内底面上，缸体上盖下部设有一向下的与等强度梁相对应的凸起；光纤光栅通过光纤与一个自由状态的不受力的光纤光栅温度传感器串联，缸体上设有光纤通道，光纤穿过缸体上的光纤通道与光信号调解处理装置连接。
所述的等强度梁呈倒L型，缸体上盖下部的凸起为平面。
所述的等强度梁为上表面倾斜的楔形状，缸体上盖下部的凸起为与等强度梁为上表面相配合的倾斜状。
本实用新型把光纤光栅粘贴在等强度梁上，等强度梁固定安装在缸体壁上，缸体上盖承受压力后作用到等强度梁的另一端，产生变形，引起光线光栅的应变，经光纤传递到光信号调解处理装置内分析处理。为了补偿传感器温度的变化，采用一个自由状态的不受力的光纤光栅温度传感器与测量光栅串联来消除温度的影响。有效地避免了岩土工程施工过程中由于工作环境恶劣造成的各种干扰。本实用新型具有精度、灵敏度高，结构简单，本质安全，抗腐蚀、抗电磁干扰，耐久性强，可靠性高，易于组成网络等特点。
本实用新型中的光信号调解处理装置是现有设备，在此不再赘述。
附图说明
图1是本实用新型实施例1结构示意图；
图2是本实用新型实施例2结构示意图；
其中，1.缸体，2.缸体上盖，3.等强度梁，4.光纤光栅，5.光纤光栅温度传感器，6光纤，7.光纤通道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1，结构如图1所示，光纤光栅4粘贴在呈倒L型的等强度梁3上，等强度梁3固定安装在缸体1内底面上，缸体上盖2下部设有一向下的与等强度梁3相对应的平面凸起。缸体上盖2承受压力后作用到等强度梁3的另一端，产生变形，引起光线光栅4的应变，为了补偿传感器温度的变化，采用一个自由状态的不受力的光纤光栅温度传感器5与前述的光纤光栅4串联，消除温度的影响。光纤光栅4与光纤光栅温度传感器5通过光纤串联在一起，光纤穿过缸体1上的光纤通道7与光信号调解处理装置连接，接收到的信号经光纤6输送到光信号调解处理装置内处理。
实施例2：结构如图2所示，光纤光栅4粘贴在上表面呈倾斜的楔形状的等强度梁3上，等强度梁3固定安装在缸体1内底面上，缸体上盖2下部设有一向下的与等强度梁3相对应的倾斜状凸起。缸体上盖2承受压力后作用到等强度梁3的另一端，产生变形，引起光线光栅4的应变，为了补偿传感器温度的变化，采用一个自由状态的不受力的光纤光栅温度传感器5与前述的光纤光栅4串联，消除温度的影响。光纤光栅4与光纤光栅温度传感器5通过光纤串联在一起，光纤穿过缸体1上的光纤通道7与光信号调解处理装置连接，接收到的信号经光纤6输送到光信号调解处理装置内处理。

Claims (3)

1.一种岩土用光纤光栅式压力传感器，它包括光纤光栅、光纤光栅温度传感器、等强度梁和缸体，其特征在于：光纤光栅粘贴在等强度梁上，等强度梁固定安装在缸体内底面上，缸体上盖下部设有一向下的与等强度梁相对应的凸起，光纤光栅通过光纤与一个自由状态不受力的光纤光栅温度传感器串联，缸体上设有光纤通道，光纤穿过缸体上的光纤通道与光信号调解处理装置连接。
2.根据权利要求1所述的岩土用光纤光栅式压力传感器，其特征在于：所述的等强度梁呈倒L型，缸体上盖下部的凸起为平面。
3.根据权利要求1所述的岩土用光纤光栅式压力传感器，其特征在于：所述的等强度梁为上表面倾斜的楔形状，缸体上盖下部的凸起为与等强度梁为上表面相配合的倾斜状。
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