一种光纤式钢筋计的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光纤式钢筋计，属于测量【技术领域】。本发明包括光纤光栅敏感部件、传感套筒和钢筋连接杆，光纤光栅敏感部件固定在传感套筒内，钢筋连接杆连接在传感套筒的两端，其中所述光纤光栅敏感部件包括光纤光栅、弹性体基座和保护壳体，光纤光栅张紧并固定于弹性体基座内，弹性体基座封装在保护壳体内，光纤光栅的两端为信号传输光纤，信号传输光纤从光纤光栅敏感部件两端伸出并穿出传感套筒。本发明的光纤式钢筋计，线性好、灵敏度高、精度高、抗电磁干扰能力强，具有较好的防护结构，适用于恶劣环境下的使用。
【专利说明】一种光纤式钢筋计
【技术领域】
[0001]本发明属于测量【技术领域】，特别是涉及一种在水利水电工程、交通工程、市政等领域使用的光纤式钢筋计。
【背景技术】
[0002]众所周知，钢筋计是用来测量工程建筑物混凝土钢筋所受应力的测量仪器，或作为锚杆应力计埋设在需要加固的基岩、边坡及地下结构洞壁的钻孔中的。钢筋计主要有电阻应变片式、差动电阻式、振弦式等类型。电阻应变片式耐久性差容易蠕变，差动电阻式钢筋计灵敏度较低，同时差动电阻、振弦式等电类钢筋计受电磁干扰严重，绝缘要求高，不适合在强电磁恶劣环境中使用。
[0003]光纤光栅传感器的工作原理是温度变化导致光纤光栅布拉格中心波长的变化，通过测量波长变化得出外界的物理量变化。若采用光纤光栅作为钢筋计的敏感元件，其测量线性好、灵敏度高、精度高、绝缘性能好，同时也具有良好的抗干扰能力。而且传感器可采用波分复用、时分复用等通讯复用技术组成准分布式网络，一根光纤即可传输信号，相对传统电类传感器节省大量电缆。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:针对现有技术中钢筋计的缺陷，提供一种抗干扰能力强、灵敏度高、精度高、性能稳定的光纤式钢筋计。
[0005]具体地说，本发明是采用以下的技术方案来实现的，包括光纤光栅敏感部件、传感套筒和钢筋连接杆，光纤光栅敏感部件固定在传感套筒内，钢筋连接杆连接在传感套筒的两端，其中所述光纤光栅敏感部件包括光纤光栅、弹性体基座和保护壳体，光纤光栅张紧并固定于弹性体基座内，弹性体基座封装在保护壳体内，光纤光栅的两端为信号传输光纤，信号传输光纤从光纤光栅敏感部件两端伸出并穿出传感套筒。
[0006]上述技术方案的进一步特征在于:所述光纤光栅与钢筋所受应力同轴。
[0007]上述技术方案的进一步特征在于:所述光纤光栅通过其两端光纤粘接或者焊接固定于弹性体基座内。
[0008]上述技术方案的进一步特征在于:所述光纤光栅敏感部件通过紧定部件或者焊接固定于传感套筒内。
[0009]上述技术方案的进一步特征在于:所述钢筋连接杆与传感套筒之间采用螺纹或者焊接方式连接。
[0010]上述技术方案的进一步特征在于:还包括接头部件，信号传输光纤通过接头部件穿出传感套筒。
[0011]上述技术方案的进一步特征在于:信号传输光纤与接头部件之间采用密封粘接剂密封。
[0012]上述技术方案的进一步特征在于:所述接头部件外套有护套，护套与接头部件之间采用密封粘接剂密封。
[0013]上述技术方案的进一步特征在于:所述弹性体基座为一个整体件，由不同线膨胀系数的金属、合金、有机材料制成。
[0014]本发明的有益效果如下:本发明的光纤式钢筋计，抗干扰能力强、灵敏度高、精度高、性能稳定，而且栅区无胶层，固化过程中不会受到不均匀应力影响，解决了光纤光栅封装过程中波形变形的问题，提高了成品率。光纤光栅与钢筋所受应力在同一轴线上，不存在偏心等情况导致应力测量不准确的问题。本发明的光纤式钢筋计具有较好的防护结构及良好的防水防潮性能，能够适用于恶劣环境下的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图，其中I为光纤光栅敏感部件，2为传感套筒，3为紧定部件，4为弹性体基，5为光纤光栅，6为保护壳体，7为信号传输光纤，8为接头部件，9为护套，10为钢筋连接杆。
【具体实施方式】
[0016]下面参照附图并结合实例对本发明作进一步详细描述。
[0017]如图1所示，本发明的一个实施例，其具有一个光纤光栅敏感部件I以及传感套筒
2。光纤光栅敏感部件I通过紧定部件3或者焊接固定于传感套筒2上，传感套筒2由高强度材料制成，根据不同的测量需求可设计不同的形状及尺寸。传感套筒2两端连接有钢筋连接杆10，钢筋连接杆10与传感套筒2之间采用螺纹或者焊接方式连接。
[0018]光纤光栅敏感部件I包含一个弹性体基座4、一个光纤光栅5以及一个保护壳体
6。光纤光栅5的两端光纤通过粘接或者焊接固定于弹性体基座4内，并封装在保护壳体6内保护，从而实现了光纤光栅5的张紧固定，同时使得栅区无胶层，这样可以保证钢筋计在固化过程中不会受到不均匀应力影响，解决光纤光栅封装过程中波形变形的问题，能够有效提高成品率。弹性体基座4为一个整体件，由不同线膨胀系数的金属、合金、有机材料制成。光纤光栅5与钢筋所受应力在同一轴线。
[0019]光纤光栅5的两端为信号传输光纤7,信号传输光纤7从光纤光栅敏感部件I两端伸出、并通过接头部件8穿出传感套筒2。信号传输光纤7与接头部件8之间采用密封粘接剂密封。接头部件8外套有护套9，护套9与接头部件8之间采用密封粘接剂密封。
[0020]由于光纤光栅5与钢筋所受应力在同一轴线上，因此不存在偏心等情况导致应力测量不准确的问题，能够真实的反应钢筋的受力情况，其灵敏度高、精度高。同时光纤光栅被良好的保护起来，具有较好的防护结构及良好的防水防潮性能，而且施工时高温焊接点离敏感部件较远，仪器不易被损坏，适合在恶劣环境中长期工作。
[0021]虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
【权利要求】
1.一种光纤式钢筋计，其特征在于:包括光纤光栅敏感部件、传感套筒和钢筋连接杆，光纤光栅敏感部件固定在传感套筒内，钢筋连接杆连接在传感套筒的两端，其中所述光纤光栅敏感部件包括光纤光栅、弹性体基座和保护壳体，光纤光栅张紧并固定于弹性体基座内，弹性体基座封装在保护壳体内，光纤光栅的两端为信号传输光纤，信号传输光纤从光纤光栅敏感部件两端伸出并穿出传感套筒。
2.根据权利要求1所述的光纤式钢筋计，其特征在于:所述光纤光栅与钢筋所受应力同轴。
3.根据权利要求2所述的光纤式钢筋计，其特征在于:所述光纤光栅通过其两端光纤粘接或者焊接固定于弹性体基座内。
4.根据权利要求2所述的光纤式钢筋计，其特征在于:所述光纤光栅敏感部件通过紧定部件或者焊接固定于传感套筒内。
5.根据权利要求2所述的光纤式钢筋计，其特征在于:所述钢筋连接杆与传感套筒之间采用螺纹或者焊接方式连接。
6.根据权利要求2飞任一所述的光纤式钢筋计，其特征在于:还包括接头部件，信号传输光纤通过接头部件芽出传感套筒。
7.根据权利要求6所述的光纤式钢筋计，其特征在于:信号传输光纤与接头部件之间采用密封粘接剂密封。
8.根据权利要求6所述的光纤式钢筋计，其特征在于:所述接头部件外套有护套，护套与接头部件之间采用密封粘接剂密封。
9.根据权利要求6所述的光纤式钢筋计，其特征在于:所述弹性体基座为一个整体件，由不同线膨胀系数的金属、合金、有机材料制成。
【文档编号】G01L1/24GK103512687SQ201310495169
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】王军涛, 邹念椿, 刘果, 王梅枝, 卢新春, 刘冠军, 李学胜 申请人:国网电力科学研究院, 南京南瑞集团公司, 国家电网公司