一种基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法与流程

文档序号:23951314发布日期:2021-02-18 15:35阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法,其特征在于:具体步骤如下:s1、安装调试:在指定混凝土构件上水平安装两平行导轨,在导轨上分别嵌入式安装能滑动的驱动模块和伸缩光纤光栅模块,伸缩光纤光栅模块设置有第一光纤光栅、第二光纤光栅和第三光纤光栅等等,调节第一光纤光栅和第二光纤光栅处于紧绷的状态;s2、数据采集:驱动模块带动伸缩光纤光栅模块沿导轨移动,并在指定位置解调器采集此处的第一光纤光栅、第二光纤光栅和第三光纤光栅的中心波长移偏移量数据δλ1、δλ2、δλ3;s3、分析计算:第一光纤光栅中心波长移偏移量δλ1与其所测的裂缝宽度s1的关系如下:同理,第二光纤光栅中心波长移偏移量δλ2与其所测的裂缝宽度s2的关系如下:λ—光纤光栅初始中心波长,p
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—弹性光学系数,l1、l2—为第一光纤光栅和第二光纤光栅的初始长度,r—第一光纤光栅、第二光纤光栅和固定梁投影的距离,通过上述公式可以计算出第一光纤光栅和第二光纤光栅所测量的裂缝宽度s1和s2,则总的裂缝宽度s为:s=s1+s2;重复s2步骤,移动至下一位置,测量计算出下一位置裂缝宽度s。2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法,其特征在于:还包括有s4、智能预警:日常检测,定期通过控制中心启动混凝土构件上安装的驱动模块测量导轨指定位置的中心波长移偏移量数据,并计算裂缝宽度s,当至少有一个测试点s超过报警阈值时发出预警;突发事件检测,当混凝土构件附近出现自然灾害或者重大事故时,启动驱动模块测量导轨指定位置的中心波长移偏移量数据,并计算裂缝宽度s,当至少有一个测试点s超过报警阈值时发出预警。3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法,其特征在于:所述伸缩光纤光栅模块包括外壳、固定器和复位弹簧,所述外壳中部水平方向设置有固定梁,所述外壳中部垂直方向设置有带复位弹簧的中心轴,所述中心轴上还设置有限位器;所述第一光纤光栅、第二光纤光栅和第三光纤光栅一端通过固定器固定,所述第一光纤光栅另一端穿过并锚固在中心轴上,第一光纤光栅与第三光纤光栅构成光纤回路,第三光纤光栅位于固定梁侧面但不粘贴,第二光纤光栅另一端穿过并锚固在中心轴上,第二光纤光栅与引出光纤构成光纤回路;所述中心轴两端还设置有滚轮,所述滚轮能沿导轨水平滑动。4.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法,其特征在于:所述轨道上还设置有滑槽,所述中心轴上的滚轮嵌套安装在滑槽上。
5.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法,其特征在于:所述导轨由刚性段和柔性段组合而成,伸缩光纤光栅模块在刚性段时进行数据采集。6.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法,其特征在于:步骤s4中,如果裂缝宽度s超过提醒阈值,且达到提醒阈值的测试点数量超过3个时,发出提醒通知。7.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的伸缩缝自动测量方法,其特征在于:步骤s4中如果测试点s超过报警阈值,且驱动模块无法带动伸缩光纤光栅模块,则判定导轨损坏且有较大裂缝出现,发出预警。
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