本實用新型屬于監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種光纖光柵智能鋼絞線。

背景技術(shù)：

鋼絞線如系桿拱橋中拉桿、懸索橋、斜拉橋中拉索、體內(nèi)外預(yù)應(yīng)力筋、巖土中錨桿是結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵受力構(gòu)件，其使用期間的工作狀態(tài)，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全。由于其在使用過程中受到環(huán)境侵蝕，材料老化和荷載長期效應(yīng)等因素的耦合作用，不可避免產(chǎn)生損傷積累，從而導(dǎo)致其各種功能都降低，威脅到結(jié)構(gòu)服役期的安全，在極端情況下甚至引發(fā)災(zāi)難性后果。因此很有必要對上述構(gòu)件進行監(jiān)測。

傳統(tǒng)的監(jiān)測手段主要為加速度測試、腐蝕檢測、磁通量監(jiān)測等技術(shù)，存在精度低、可操作性差、受干擾影響大、對結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力影響較大、難以實現(xiàn)實時監(jiān)測等缺陷，關(guān)鍵構(gòu)件的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測亟待可靠的測試手段和技術(shù)。光纖光柵技術(shù)通過柵格反射波長和移動來感知外界物理量的微小變化，具有測量線性度高，重復(fù)性好，可應(yīng)力應(yīng)變進行高精度的、絕對的、準分布式數(shù)字測量得優(yōu)點；同時還具有抗電磁干擾能力強、耐高溫、傳感器體積小、接線簡單、可實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳輸?shù)奶攸c，適合用于關(guān)鍵受力構(gòu)件的鋼絞線的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測。

然而由于光纖材料固有的玻璃脆性，其抗剪與抗彎折能力較差，應(yīng)用時需特殊保護；同時光纖的極限拉應(yīng)變約為5000微應(yīng)變，而鋼絞線極限拉應(yīng)變值可達甚至超過10000微應(yīng)變，從而使得光纖光柵傳感器監(jiān)測量程不夠。因此應(yīng)用光纖光柵監(jiān)測鋼絞線受力狀況，需解決其布設(shè)工工藝保證成活率以及監(jiān)測量程等關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是應(yīng)用光纖光柵監(jiān)測鋼絞線受力狀況時，其布設(shè)工藝成活率以及監(jiān)測量程較低的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供一種光纖光柵智能鋼絞線，包括：中心絲，以及與所述中心絲扭絞的邊絲；所述中心絲上設(shè)置有至少一個凹槽，所述凹槽內(nèi)放置有光纖，所述光纖上刻有至少一個光柵。

進一步的，所述光纖通過膠粘劑粘貼于所述凹槽內(nèi)。

進一步的，所述凹槽深為0.1～0.8mm，寬為0.1～1.5mm。

進一步的，所述凹槽為縱向凹槽。

進一步的，所述凹槽個數(shù)為1至6個。

本實用新型實施例的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

(1)通過將光柵直接粘貼在中心絲設(shè)置的凹槽內(nèi)，保證光柵與光纖光柵智能鋼絞線的粘合程度，使得變形保持協(xié)調(diào)一致，避免光柵所測應(yīng)變不能真實反映光纖光柵智能鋼絞線實際應(yīng)變的情況；

(2)通過在中心絲上設(shè)置的縱向凹槽以及粘貼保護光纖的膠粘劑，避免光纖直接與其它硬性表面接觸擠壓引起的斷裂，提高在粗放式施工條件及惡劣使用環(huán)境下光纖在光纖光柵智能鋼絞線中的布設(shè)成活率及使用壽命；

(3)通過張拉中心絲，持荷粘貼光纖，待膠粘劑強度穩(wěn)定后，放張中心絲的制作方法，根據(jù)光纖光柵智能鋼絞線的應(yīng)變范圍，改變對中心絲的張拉力，在光纖光柵智能鋼絞線服役前預(yù)先給光纖施加壓應(yīng)變，擴大光柵的監(jiān)測量程，避免了由于光纖材料本身的玻璃脆性而限制其監(jiān)測量程的不利因素；

(4)通過在中心絲設(shè)置的多個縱向凹槽，使多組光柵同時工作，可進行多項數(shù)據(jù)對比，很大程度上提高了監(jiān)測結(jié)果的準確性和說服力；

(5)通過光纖上刻有的多個光柵，可監(jiān)測光纖光柵智能鋼絞線不同部位的應(yīng)變狀況。

當然，實施本實用新型的任一產(chǎn)品必不一定需要同時達到以上所述的所有技術(shù)效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是本實用新型實施例的光纖光柵智能鋼絞線的立體圖；

圖2是本實用新型實施例的光纖光柵智能鋼絞線的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例的光纖光柵智能鋼絞線的中心絲的縱截面示意圖；

圖4是本實用新型實施例的光纖光柵智能鋼絞線的中心絲的橫截面示意圖。

具體實施方式

以下將配合附圖及實施例來詳細說明本實用新型的實施方式，藉此對本實用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。

如圖1至圖4所示，本實用新型實施例的光纖光柵智能鋼絞線1包括中心絲2，以及與中心絲2扭絞的邊絲3；中心絲2上設(shè)置有至少一個凹槽21，凹槽21內(nèi)放置有光纖22，光纖22上刻有至少一個光柵23。

凹槽21為縱向凹槽，凹槽21的個數(shù)為1至6個。凹槽21深為0.1～0.8mm，寬為0.1～1.5mm，光纖22通過膠粘劑24粘貼于凹槽21內(nèi)。

本實用新型的光纖光柵智能鋼絞線的制作方法如下：

步驟1：將鋼絞線機械打散取出中心絲2或取還沒有扭絞成鋼絞線的中心絲2；

步驟2：在中心絲2縱向開深為0.1～0.8mm，寬為0.1～1.5mm的凹槽21；

步驟3：對中心絲2進行張拉，張拉應(yīng)力在0～1860MPa之間；

步驟4：維持張拉力不變，將刻有光柵23的光纖22用膠粘劑24粘貼于凹槽21內(nèi)；

步驟5：待膠粘劑強度穩(wěn)定時放張中心絲2；

步驟6：將制作好的中心絲2與纏繞在中心絲2周圍的邊絲3扭絞成光纖光柵智能鋼絞線。

本實用新型實施例中的凹槽21個數(shù)為1～6個，當然也可以為其它個數(shù)，本實用新型對此不作限定。

本實用新型實施例中的光纖22刻有的光柵23個數(shù)可以為一個也可以為多個，具體視所需測量部位而定。

本實用新型實施例中，對中心絲2張拉時應(yīng)力在0～1860MPa之間，當張拉應(yīng)力為0時，即不張拉中心絲2，具體是否需要張拉以及張拉應(yīng)力的大小的確定可根據(jù)被測鋼絞線應(yīng)變變化范圍而定。

本實用新型實施例的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

(1)通過將光柵23直接粘貼在中心絲2設(shè)置的凹槽21內(nèi)，保證光柵23與光纖光柵智能鋼絞線1的粘合程度，使得變形保持協(xié)調(diào)一致，避免光柵23所測應(yīng)變不能真實反映光纖光柵智能鋼絞線1實際應(yīng)變的情況；

(2)通過在中心絲2上設(shè)置的縱向凹槽21以及粘貼保護光纖的膠粘劑24，避免光纖22直接與其它硬性表面接觸擠壓引起的斷裂，提高在粗放式施工條件及惡劣使用環(huán)境下光纖22在光纖光柵智能鋼絞線1中的布設(shè)成活率及使用壽命；

(3)通過張拉中心絲2，持荷用膠粘劑24粘貼光纖22，待膠粘劑24強度穩(wěn)定后，放張中心絲2的制作方法，根據(jù)光纖光柵智能鋼絞線1的應(yīng)變范圍，改變對中心絲2的張拉力，在光纖光柵智能鋼絞線1服役前預(yù)先給光纖22施加壓應(yīng)變，擴大光柵23的監(jiān)測量程，避免了由于光纖22材料本身的玻璃脆性而限制其監(jiān)測量程的不利因素；

(4)通過在中心絲2設(shè)置的多個縱向凹槽21，使多組光柵23同時工作，可進行多項數(shù)據(jù)對比，很大程度上提高了監(jiān)測結(jié)果的準確性和說服力；

(5)通過光纖22上刻有的多個光柵23，可監(jiān)測光纖光柵智能鋼絞線1不同部位的應(yīng)變狀況。

上述說明示出并描述了本實用新型的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。