专利名称：滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤传感器，特别涉及一种用于自动测量山区铁路滚石柔性被动防护网上支撑绳和上拉锚绳拉力的光纤光栅拉力传感器。
背景技术：
我国是山地大国，滑坡、崩塌落石、泥石流等地质灾害较为频繁，铁路运输每年由自然灾害引起的损失居高不下。随着我国高速铁路的快速发展，铁路沿线地质灾害监测预警技术愈发得到重视。为保证列车安全运行，客运专线铁路应设置防灾安全监控系统，应根据需要对自然灾害和异物侵限等进行监测，并提供有关防灾数据(预警、限速、停运等决策信息)，为列车运行计划调整、行车控制提供依据。滚石是主要的地质灾害形式之一，严重影响了列车的安全运营。在危岩落石的防护方面，柔性被动防护网的应用愈来愈广泛，特别是山区高速铁路，危岩落石发育地段均设置了大量的柔性被动防护网。但柔性被动防护网并不是绝对安全的，如果落石冲击能量超过防护网的防护能力，冲破防护网进入铁路或公路，势必给铁路运输和人民生命财产带来严重损失，因此，需要在防护网上安装传感器，感应防护网受到的滚石冲击情况，判断防护网的安全状态，以便及时报警。铁路或公路的柔性被动防护网一般处在偏远山区的高陡边坡地段，传统的电类传感器容易受到潮湿环境侵蚀和雷电的干扰，工作寿命短，故障率高，可靠性差；同时，电类传感器需要现场供电，信号也不能进行远程传输，无法满足偏远山区智能防护网的监测要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种滚石柔性被动防护网用光纤光栅拉力传感器，具有成本低、简便实用、防电磁干扰和稳定性好的特点。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下本实用新型的滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，其特征是它包括两端分别与滚石柔性防护网上支撑绳和上拉锚绳连接的弹性体，该弹性体上沿其受拉方向间隔开设有两个通孔，在两个通孔之间的部位上固定设置第一光纤光栅，沿弹性体横向在一通孔外侧固定设置第二光纤光栅。本实用新型的有益效果是，用光纤光栅作为传感器件，成本低，简便实用，防电磁干扰，稳定性好；该传感器采用双孔、双光栅结构设计，具有温度补偿功能；多个传感器可进行串接，形成多点测量的传感网络。
本说明书包括如下两幅附图图1是本实用新型滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器的结构示意图；图2是沿图1中A-A线的剖视图。[0012]图中示出零部件、部位名称及所对应的标记弹性体10、通孔11、通孔12、连接孔 13、连接孔14、线孔15、沉孔16、第一光纤光栅21、第二光纤光栅22、光纤23、上盖板31、下盖板32。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。参照图1，本实用新型的滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，包括两端分别与滚石柔性防护网上支撑绳和上拉锚绳连接的弹性体10，该弹性体10上沿其受拉方向间隔开设有两个通孔11、12，在两个通孔11、12之间的部位上固定设置第一光纤光栅21，沿弹性体10横向在一通孔12外侧固定设置第二光纤光栅22。在使用过程中，当滚石撞击柔性防护网时，上支撑绳和上拉锚绳对弹性体两端施加拉力，两个通孔11、12侧面感受拉伸应变， 两个通孔11、12中间感受压缩应变，第一光纤光栅21、第二光纤光栅22的反射波长发生相对移动。两个波长变化量差值反映传感器所受拉力的大小，同时消除温度引起的两个光栅波长的同向改变量，实现温度补偿功能。光波长信号通过光纤光栅波长解调仪识别，再送入计算机进行处理和存储，进行滚石实时监测与报警。参照图2，为能有效地保护第一光纤光栅21、第二光纤光栅22，所述弹性体10在两个通孔11、12部位外开设沉孔16，第一光纤光栅21、第二光纤光栅22粘贴固定在该沉孔 16的底面上。所述弹性体10的上表面可拆卸设置有用于密封沉孔16上端口的上盖板31， 在下表面上可拆卸设置有用于密封两个通孔11、12下端口的下盖板32。参照图2，所述弹性体10横向一侧开设有与沉孔16相通的线孔15，与第一光纤光栅21、第二光纤光栅22连接的光纤23经该线孔15引出弹性体10外。参照图1，所述弹性体10沿受拉方向的两端分别开设有连接孔13、14，滚石柔性防护网上支撑绳和上拉锚绳通过钢丝绳连接在孔13、14上。以上所述只是用图解说明本实用新型滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
权利要求1.滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，其特征是它包括两端分别与滚石柔性防护网上支撑绳和上拉锚绳连接的弹性体(10)，该弹性体(10)上沿其受拉方向间隔开设有两个通孔(11、12)，在两个通孔(11、1幻之间的部位上固定设置第一光纤光栅(21)，沿弹性体(10)横向在一通孔(1 外侧固定设置第二光纤光栅02)。
2.如权利要求1所述的滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，其特征是所述弹性体(10)在两个通孔(11,12)部位外开设沉孔(16)，第一光纤光栅(21)、第二光纤光栅(22) 粘贴固定在该沉孔(16)的底面上。
3.如权利要求2所述的滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，其特征是所述弹性体(10)横向一侧开设有与沉孔(16)相通的线孔(15)，与第一光纤光栅(21)、第二光纤光栅(22)连接的光纤(23)经该线孔(15)引出弹性体(10)外。
4.如权利要求2或3所述的滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，其特征是所述弹性体(10)的上表面可拆卸设置有用于密封沉孔(16)上端口的上盖板(31)，在下表面上可拆卸设置有用于密封两个通孔(11、1幻下端口的下盖板(32)。
5.如权利要求1所述的滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，其特征是所述弹性体(10)沿受拉方向的两端分别开设有连接孔(13、14)。
专利摘要滚石柔性防护网用光纤光栅拉力传感器，具有成本低、简便实用、防电磁干扰和稳定性好的特点。它包括两端分别与滚石柔性防护网上支撑绳和上拉锚绳连接的弹性体(10)，该弹性体(10)上沿其受拉方向间隔开设有两个通孔(11、12)，在两个通孔(11、12)之间的部位上固定设置第一光纤光栅(21)，沿弹性体(10)横向在一通孔(12)外侧固定设置第二光纤光栅(22)。
文档编号G01L5/04GK202049011SQ201120126098
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者张东生, 戴玉堂, 李安洪, 王智猛, 褚宇光, 赖紫辉, 魏永幸 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司