专利名称：光纤预埋混凝土棒传感器的制作方法
技术领域：
一种光纤预埋混凝土棒传感器，它由各种形式的混凝土棒、各类光纤传感器系统和特殊设计的光纤接口组成，可在混凝土结构施工现场作为一个整体方便地埋设在预定的位置上监测结构内部的应力、应变等参数，实现混凝土结构的智能化。由于光纤预埋混凝土棒传感器可以预先工厂化生产，而使其具有性能稳定，整体性好，使用简单、方便、可靠等优点，避免了在混凝土结构施工中现场埋设光纤传感器系统的弊端。
图3 光纤预埋混凝土棒传感器光纤接口示意图图4 光纤预埋混凝土棒传感器的混凝土棒外观形式示意图图5 采用FBG光纤传感器的光纤预埋混凝土棒传感器结构示意图图6 采用F-P光纤传感器的光纤预埋混凝土棒传感器结构示意图如
图1所示的光纤预埋混凝土棒传感器，它包括白光干涉式光纤应变传感器[1]、光纤接口[2]和混凝土棒[3]。其中白光干涉式光纤应变传感器[1]的结构如图2所示，它包括光纤芯[11]、光纤包层[12]、光纤外高分子聚合物涂层[13]、镀膜端面[14]、软质保护涂层[15]和镀膜端面[16]。光纤接口[2]的结构如图3所示，它是在白光干涉式光纤应变传感器[1]的端部套装陶瓷芯柱[21]，在光信号进、出的单芯光缆[23]外套装一段保护套[24]后再装陶瓷芯柱[21]，两端面经光学处理后借助一弹性陶瓷套管[22]插装对接。检测合格后，用环氧树脂[25]封固，外面再加装锥形橡胶应力缓冲套[26]保护起来。混凝土棒[3]的外观如图4所示，可以做成圆柱形[31]、粗细交迭圆柱形[32]、长方形[33]和断面大小交迭长方形[34]等多种形式，光纤接口[2]和单芯光缆[23]从其一端引出。
图5给出了采用FBG光纤传感器的光纤预埋混凝土棒传感器结构示意图。图6给出了采用F-P光纤传感器的光纤预埋混凝土棒传感器结构示意图。在这两种情况下，光纤接口[2]结构和工艺较简捷，只需将FBG光纤传感器[1′]和F-P光纤传感器[1″]与一段单芯光缆[23]焊接后再在该处套装锥形橡胶应力缓冲套[26]即可。混凝土棒[3]的情况同上，仍可采用图4中所示的圆柱形[31]，粗细交迭圆柱形[32]、长方形[33]和断面大小交迭长方形[34]等多种形式，光纤接口[2]和单芯光缆[23]从其一端引出。
本实用新型可在混凝土结构施工现场方便地埋设在预定的位置上监测结构内部的应力、应变等参数，实现混凝土结构的智能化。由于光纤预埋混凝土棒传感器可以预先工厂化生产，而使其具有性能稳定，整体性好，使用简单、方便、可靠等优点，避免了在混凝土结构施工中现场埋设光纤传感器系统的弊端。
权利要求1.一种光纤预埋混凝土棒传感器，它包括常规光纤传感器[1]、光纤接口[2]和混凝土棒[3]；其特征在于将光纤传感器[1]加装光纤接口[2]后预埋在混凝土棒[3]的中心。
2.如权利要求1所述的光纤预埋混凝土棒传感器，其特征在于光纤传感器[1]为白光干涉式光纤应变传感器时，其光纤接口[2]包括陶瓷芯柱[21]、弹性陶瓷套管[22]、单芯光缆[23]、保护套[24]、环氧树脂[25]和锥形橡胶应力缓冲套[26]；其中陶瓷芯柱[21]为两个，分别套装在白光干涉式光纤应变传感器[1]和带一段保护套[24]的单芯光缆[23]的端部，两端面经光学处理后借助弹性陶瓷套管[22]插装对接，用环氧树脂[25]封固后外面再加装锥形橡胶应力缓冲套[26]保护起来。
3.如权利要求1所述的光纤预埋混凝土棒传感器，其特征在于当采用FBG光纤传感器[1′]和F-P光纤传感器[1″]时，其光纤接口[2]可以简捷处理，只需将其一端与单芯光缆[23]焊接后再套装锥形橡胶应力缓冲套[26]即可。
4.如权利要求1所述的光纤预埋混凝土棒传感器，其特征在于混凝土棒[3]可做成圆柱形[31]、粗细交迭圆柱形[32]、长方形[33]和断面大小交迭长方形[34]等多种形式，光纤接口[2]从其一端引出。
专利摘要一种光纤预埋混凝土棒传感器，它由各种形式的混凝土棒、各类光纤传感器系统和特殊设计的光纤接口组成，可在混凝土结构施工现场作为一个整体方便地埋设在预定的位置上监测结构内部的应力、应变等参数，实现混凝土结构的智能化。由于光纤预埋混凝土棒传感器可以预先工厂化生产，而使其具有性能稳定，整体性好，使用简单、方便、可靠等优点，避免了在混凝土结构施工中现场埋设光纤传感器系统的弊端。
文档编号G01N33/38GK2537978SQ0223216
公开日2003年2月26日 申请日期2002年4月9日 优先权日2002年4月9日
发明者苑立波 申请人:哈尔滨工程大学