一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤光栅传感技术领域，具体来说，涉及一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器。
【背景技术】
[0002]各种桥梁结构在我国经济建设和社会发展过程中发挥着极其重要的作用，其安全和健康状况的长期监测受到国内外广泛的关注和研宄。桥梁结构的梁板裂缝、伸缩缝位移作为最基本的物理量最能够直接反映出桥梁结构的病害程度和运行状态，通过对梁板裂缝和伸缩缝位移的在线实时监测可以较为准确的评估出桥梁结构安全健康状况。光纤光栅被认为是最具发展潜力的光无源传感器件之一，其具有体积小、柔性可弯曲、本征安全、适应恶劣环境能力强等特点。
[0003]因此，根据当前桥梁结构安全监测的需要，亟需利用光纤光栅作为传感元件设计一种安装方便、测量范围大、长期可靠性好的光纤光栅位移传感器，实现对梁板裂缝、伸缩缝位移的实时、准确、有效的监测。
【实用新型内容】
[0004]针对相关技术中上述的问题，本实用新型提出一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，能够长期可靠、高精度的实现对桥梁结构安全健康的检测。
[0005]为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，包括光纤光栅位移传感器外壳和光纤光栅位移传感器工作本体，所述光纤光栅位移传感器工作本体包括圆柱体探杆及与所述圆柱体探杆水平依次固定连接的滑块、拉杆、弹簧和环形位移敏感体，所述圆柱体探杆通过所述光纤光栅位移传感器外壳的一端匹配设置的通孔贯穿连接于所述光纤光栅位移传感器外壳，所述环形位移敏感体的另一端与于所述光纤光栅位移传感器外壳另一端内侧固定连接，所述环形位移敏感体设置有光纤光栅，所述光纤光栅位移传感器外壳内水平设置有导槽，所述导槽与所述滑块的宽度一致，并且，所述滑块设置于所述导槽内。
[0007]进一步地，所述光纤光栅位移传感器外壳的外侧与所述通孔相对应的位置设置有凹槽，所述圆柱体探杆贯穿于所述凹槽，所述凹槽内设置有相匹配的O形圈。
[0008]进一步地，所述光纤光栅位移传感器外壳另一端外侧均匀固定连接有若干单芯铠装光缆。
[0009]进一步地，所述滑块和所述环形位移敏感体的材质均为不锈钢，所述光纤光栅位移传感器外壳的材质为销合金。
[0010]进一步地，所述环形位移敏感体的两端分别设置有挂料槽，所述挂料槽内设置有光纤光栅。
[0011]本实用新型的有益效果:通过将光纤光栅采用两端点粘的方式固定在环形位移敏感体上，从而不仅有效降低了传感器的装配难度和提高了传感器的测量稳定性与测量精度，而且极大的提高了传感器的使用寿命；通过设置可调整的环形位移敏感体和弹簧，从而可以调节传感器的位移灵敏度；通过采用导槽和滑块相配合的设计，从而进一步提高了传感器的测量精度。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是根据本实用新型实施例所述的桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器的结构不意图；
[0014]图2是根据本实用新型实施例所述的环形弹性敏感体的结构示意图。
[0015]图中:
[0016]1、光纤光栅位移传感器外壳；2、光纤光栅位移传感器工作本体；3、圆柱体探杆；4、滑块；5、拉杆；6、弹簧；7、环形位移敏感体；8、导槽；9、O形圈；10、单芯铠装光缆；11、挂料槽。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]如图1所示，根据本实用新型的实施例所述的一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，包括光纤光栅位移传感器外壳I和光纤光栅位移传感器工作本体2，所述光纤光栅位移传感器工作本体2包括圆柱体探杆3及与所述圆柱体探杆3水平依次固定连接的滑块4、拉杆5、弹簧6和环形位移敏感体7，所述圆柱体探杆3通过所述光纤光栅位移传感器外壳I的一端匹配设置的通孔贯穿连接于所述光纤光栅位移传感器外壳1，所述环形位移敏感体7的另一端与于所述光纤光栅位移传感器外壳I另一端内侧固定连接，所述环形位移敏感体7设置有光纤光栅，所述光纤光栅位移传感器外壳I内水平设置有导槽8，所述导槽8与所述滑块4的宽度一致，并且，所述滑块4设置于所述导槽8内。
[0019]此外，在一个具体的实施例中，所述光纤光栅位移传感器外壳的外侧与所述通孔相对应的位置设置有凹槽，所述圆柱体探杆(3)贯穿于所述凹槽，所述凹槽内设置有相匹配的O形圈。
[0020]此外，在一个具体的实施例中，所述光纤光栅位移传感器外壳另一端外侧均匀固定连接有若干单芯铠装光缆10。
[0021]此外，在一个具体的实施例中，所述滑块4和所述环形位移敏感体7的材质均为不锈钢，所述光纤光栅位移传感器外壳I的材质为铝合金。
[0022]此外，如图2所示，在一个具体的实施例中，所述环形位移敏感体7的两端分别设置有挂料槽11，所述挂料槽11内设置有光纤光栅。
[0023]为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
[0024]在具体使用时，如图1所示，圆柱体探杆3用于连接外界位移变化量，圆柱体探杆3的可伸缩长度由本实用新型的桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器的设计量程决定；滑块4可在导槽8内平顺滑动，圆柱体探杆3以及拉杆5使圆柱体探杆3、拉杆5以及弹簧在移动的过程中保持同轴；导槽8的长度根据桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器的量程而定，导槽8的宽度与滑块4的宽度一致，这样保证了导槽8和滑块4之间的间隙尽量小；内嵌O型圈9起到防水、防潮作用；拉杆5其一端固定在滑块4上，另一端用于固定弹簧6的其中一端，弹簧6的另一端固定在环形位移敏感体7上；环形位移敏感体7选择弹性良好的不锈钢材料，采用线切割加工出来的环形位移敏感体7的一端固定在的光纤光栅位移传感器外壳I上，另一端和弹簧6固定。将光纤光栅粘贴到环形敏感体7上，当外界位移变化量通过连接拉杆5去拉动弹簧6继而将位移变化量施加到粘贴在位移敏感体7的光纤光栅上；光纤光栅位移传感器外壳I另一端外侧均匀固定连接有若干单芯铠装光缆，单芯铠装光缆用来保护传感器出纤。
[0025]图2为环形位移敏感体结构示意图，环形位移敏感体7的两端各设计有一个挂料槽11，这些挂料槽11可方便粘贴光纤光栅；环形弹性体2的直径、厚度以及高度决定着其刚度，而环形位移敏感体7的刚度和弹簧6的刚度又直接决定着桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器的位移灵敏度。
[0026]综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过将光纤光栅采用两端点粘的方式固定在环形位移敏感体上，从而不仅有效降低了传感器的装配难度和提高了传感器的测量稳定性与测量精度，而且极大的提高了传感器的使用寿命；通过设置可调整的环形位移敏感体和弹簧，从而可以调节传感器的位移灵敏度；通过采用导槽和滑块相配合的设计，从而进一步提高了传感器的测量精度。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，包括光纤光栅位移传感器外壳(I)和光纤光栅位移传感器工作本体(2)，其特征在于，所述光纤光栅位移传感器工作本体(2)包括圆柱体探杆(3)及与所述圆柱体探杆(3)水平依次固定连接的滑块(4)、拉杆(5)、弹簧(6 )和环形位移敏感体(7 )，所述圆柱体探杆(3 )通过所述光纤光栅位移传感器外壳(I)一端匹配设置的通孔贯穿连接于所述光纤光栅位移传感器外壳(I )，所述环形位移敏感体(7)的另一端与所述光纤光栅位移传感器外壳(I)另一端内侧固定连接，所述环形位移敏感体(7)设置有光纤光栅，所述光纤光栅位移传感器外壳(I)内水平设置有导槽(8)，所述导槽(8)与所述滑块(4)的宽度一致，并且，所述滑块(4)设置于所述导槽(8)内。
2.根据权利要求1所述的桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，其特征在于，所述光纤光栅位移传感器外壳(I)的外侧与所述通孔相对应的位置设置有凹槽，所述圆柱体探杆(3)贯穿于所述凹槽，所述凹槽内设置有相匹配的O形圈(9)。
3.根据权利要求1所述的桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，其特征在于，所述光纤光栅位移传感器外壳(I)另一端外侧均匀固定连接有若干单芯铠装光缆(10)。
4.根据权利要求1所述的桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，其特征在于，所述滑块(4)和所述环形位移敏感体(7)的材质均为不锈钢，所述光纤光栅位移传感器外壳(O的材质为铝合金。
5.根据权利要求1所述的桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，其特征在于，所述环形位移敏感体(7)的两端分别设置有挂料槽(11)，所述挂料槽(11)内设置有光纤光栅。
【专利摘要】本实用新型公开了一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器，包括圆柱体探杆及与圆柱体探杆水平依次固定连接的滑块、拉杆、弹簧和环形位移敏感体，环形位移敏感体设置有光纤光栅，光纤光栅位移传感器外壳内水平设置有导槽，滑块设置于所述导槽内。本实用新型的有益效果：通过将光纤光栅采用两端点粘的方式固定在环形位移敏感体上，从而不仅有效降低了传感器的装配难度和提高了传感器的测量稳定性与测量精度，而且极大的提高了传感器的使用寿命；通过设置可调整的环形位移敏感体和弹簧，从而可以调节传感器的位移灵敏度；通过采用导槽和滑块相配合的设计，从而进一步提高了传感器的测量精度。
【IPC分类】G01B11-02
【公开号】CN204479024
【申请号】CN201520150197
【发明人】王良明, 陆飞勇, 朱方东, 陈小波
【申请人】宁波圣丰信息科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月17日