專利名稱：表面安裝或焊接式應力應變測試傳感裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測力裝置，具體地說是一種測量橋梁、建筑物等安裝或焊接式應力 應變測試傳感裝置。
技術背景目前的結構體或測量面的兩點之間的應變應力測量傳感器多種多樣，但多數(shù)傳感器是點 式測量，不方便組網(wǎng)，周時對現(xiàn)場環(huán)境的抗干擾能力比較差，需要經(jīng)常調(diào)零和校正。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單、使用方便、便于組網(wǎng)、測 量準確的測量點之間的光纖光柵式應力應變傳感裝置，可實現(xiàn)表面安裝或焊接，安裝后可進 行傳感器的測量調(diào)整，改變傳感器的拉壓變化。本實用新型的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的 一種表面安裝或焊接式應力應變測試傳 感裝置，包括固定板和拉桿，拉桿的一端與第一固定板固定連接，拉桿的另一端通過連接件 與第二固定板連接，拉桿上設有光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器通過光纖與光信號解調(diào)處 理裝置連接。所述的拉桿上設有凹槽，凹槽內(nèi)敷設有光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器外面封裝有絕 熱材料，如硫化硅保護膠體等隔熱固化材料，可以防止光柵應變傳感器受熱的影響。 所述的固定板成L型，固定板的水平部分上設有長條孔。所述的連接件包括套管和外螺紋柱，套管內(nèi)有內(nèi)螺紋，外螺紋柱一端固定于第二固定板 上，另一端與套管一端配合，拉桿穿過套管另一端，通過轉動套管，可調(diào)節(jié)傳感器兩個測量 點的距離。本實用新型中提到的光信號處理裝置是現(xiàn)有的設備，在此不再贅述。本實用新型使用時，將固定板通過穿過長條孔內(nèi)的螺栓分別固定在橋梁的橋面與橋墩之 間，或者樓宇墻面接縫之間，當橋面和橋墩之間發(fā)生位移時，或樓宇墻面之間發(fā)生位移時， 產(chǎn)生的應力可通過拉桿傳遞到光纖光柵傳感器上，光纖光柵傳感器再把信號通過光纖傳遞到 信號處理裝置內(nèi)，通過信號處理裝置對信號進行分析處理得出結論。本實用新型具有結構簡 單、使用方便、測量準確、直觀等優(yōu)點。

圖l是本實用新型結構示意圖；圖2是本實用新型的光纖光柵傳感器傳感光路圖；圖3是本實用新型的光纖光柵傳感器的正加載與負加載對比曲線圖；其中l(wèi).第一固定板，2.拉桿，3.光纖光柵傳感器，4.套管，5.第二固定板，6.長條孔，7.螺柱，8.絕熱固化膠體，9.光纖，IO.入射光，ll.反射光，12.透射光。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。實施例1:圖1中，拉桿2的左端與第一固定板1固定連接，拉桿2的右端通過套管4 與螺柱7連接，螺柱7與第二固定板5連接，拉桿2上刻有凹槽，凹槽內(nèi)敷設有光纖光柵傳 感器3,光纖光柵傳感器3外面設有絕熱固化膠體8，可以減少光纖光柵傳感器3的熱傳導， 提高測試準確性。光纖光柵傳感器3通過光纖9與光信號處理裝置連接。固定板成L型，固 定板的水平部分上設有長條孔6。使用時，將固定板通過穿過長條孔6內(nèi)的螺栓分別固定在橋梁的橋面與橋墩之間，或者 樓宇墻面接縫之間，當橋面和橋墩之間發(fā)生位移時，或樓宇墻面之間發(fā)生位移時，產(chǎn)生的應 力可通過拉桿2傳遞到光纖光柵傳感器3上，光纖光柵傳感器3再把信號通過光纖9傳遞到 信號處理裝置內(nèi)，通過信號處理裝置對信號進行分析處理得出結論。本實用新型的光纖光柵采用布拉格光柵，是一種性能優(yōu)異的窄帶反射濾波無源器件。當 寬帶光波在布拉格光柵中傳輸時，入射光波將在相應的頻率上被反射回來，如圖2，其中10 表示入射光，ll表示反射光，12表示透射光。根據(jù)光纖耦合模理論，當寬帶光在布拉格光柵 中傳輸時，會產(chǎn)生模式耦合，滿足反射條件^=2 #八的光被反射，其中&#為有效折射率， A為光柵周期，A為反射中心波長。在所有引起布拉格光柵波長移位的外界因素中，最直接的是應力應變參量，無論對光柵 拉伸還是擠壓，都將引起光柵周期的A變化，并且光纖本身所具有的彈光效應使得有效折射 率也隨外界應力狀態(tài)的變化而改變，因此，采用布拉格光柵制成的該應力應變測試傳感器， 光柵的波長移位可表示為= 2 An,八+ 2we#AA (2) (2)式中，AA是光纖本身在應力作用下的彈性形變，Aw^是光纖的彈光效應。 圖3是該光纖布拉格光柵應力應變測試傳感器在拉伸(正加載)，壓縮(負加載)，連續(xù) 變化過程中，光柵中心波長的變化，由此看出該傳感器能很好地測量外界拉伸和壓縮應力。 實施例2:與實施例l不同的是，拉桿2的右端通過螺紋與第二固定板5活動連接。
權利要求1.一種表面安裝或焊接式應力應變測試傳感裝置，包括固定板和拉桿，其特征在于拉桿的一端與第一固定板固定連接，拉桿的另一端通過連接件與第二固定板連接，拉桿上設有光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器通過光纖與光信號解調(diào)處理裝置連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的表面安裝或焊接式應力應變測試傳感裝置，其特征在于所述 的拉桿上設有凹槽，凹槽內(nèi)敷設有光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器外面封裝有絕熱材料。
3. 根據(jù)權利要求1所述的表面安裝或焊接式應力應變測試傳感裝置，其特征在于所述 的固定板成L型，固定板的水平部分上設有長條孔。
4. 根據(jù)權利要求1所述的表面安裝或焊接式應力應變測試傳感裝置，其特征在于所述 的連接件包括套管和外螺紋柱，套管內(nèi)有內(nèi)螺紋，外螺紋柱一端固定于第二固定板上，另一 端與套管一端配合，拉桿穿過套管另一端。
專利摘要本實用新型涉及一種表面安裝或焊接式應力應變測試傳感裝置，包括固定板和拉桿，拉桿的一端與第一固定板固定連接，另一端通過連接件與第二固定板活動連接，拉桿上刻槽，槽內(nèi)敷設有光纖光柵傳感器，設有光纖光柵傳感器的拉桿段外面封裝有絕熱材料，光纖光柵傳感器引出光纖與光信號解調(diào)處理裝置連接。使用時，將固定板通過穿過長條孔內(nèi)的螺栓分別固定在測量面的不同點(如橋梁的橋面與橋墩之間，或樓宇墻面接縫之間)，當測量點間發(fā)生位移時，產(chǎn)生的應力可通過拉桿傳遞到光纖光柵傳感器上，光纖光柵傳感器再把信號傳遞到信號解調(diào)處理裝置內(nèi)，通過信號處理裝置分析得出測量點之間的應力或應變大小。其具有結構簡單、使用方便、測量準確、直觀等優(yōu)點。
文檔編號G01L1/24GK201094033SQ200720030680
公開日2008年7月30日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權日2007年11月14日
發(fā)明者劉秋宏, 奇 蔣, 罕 蔣, 隋青美 申請人:山東大學