專利名稱：Botdr光纖腐蝕傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種使用光纖來監(jiān)測(cè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕程度的傳感器，具體 說就是通過基于光纖BOTDR(布里淵光時(shí)域反射計(jì))的應(yīng)變傳感技術(shù)，利用纏繞造價(jià)低廉的 單模通訊光纖實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋腐蝕后膨脹應(yīng)變的測(cè)量。通過監(jiān)測(cè)鋼筋腐蝕后產(chǎn)生體積膨脹應(yīng)變 現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋腐蝕程度的定量監(jiān)測(cè)。
背景技術(shù)：
光纖是用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的理想傳感元件，它具有性能穩(wěn)定、多參數(shù)和分布測(cè)量等優(yōu) 點(diǎn)，因而近年來在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)傳感技術(shù)中倍受重視。光纖傳感器研究的時(shí)間雖然不長(zhǎng)，進(jìn) 展卻非常迅速。布里淵光時(shí)域反射計(jì)(Brillouin Optical Time-Domain Relectometer, BOTDR) 的測(cè)量技術(shù)是國(guó)際上十幾年來才出現(xiàn)的一項(xiàng)用于光通訊與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的尖端技術(shù)。布里 淵散射是入射光波與聲波相互作用而產(chǎn)生的一種非彈性散射，在散射過程中產(chǎn)生的斯托克 斯光相對(duì)于泵浦光有一頻移，成為布里淵頻移。散射產(chǎn)生的布里淵頻移量與光纖中的聲速 成正比。而光纖中的折射率與聲速都與光纖的溫度及所受的應(yīng)力等因素有關(guān)，基于此原理， 通過對(duì)布里淵頻移量的測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變與溫度的監(jiān)測(cè)。與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)相比較，BOTDR 技術(shù)具有分布式監(jiān)測(cè)、長(zhǎng)距離、耐腐蝕以及抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，可以直接利用普通通訊光纖 直接作為傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)解調(diào)，實(shí)現(xiàn)公里級(jí)別范圍內(nèi)光纖受到應(yīng)變與溫度的連續(xù)分布式測(cè) 量。BOTDR技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是可以準(zhǔn)確地測(cè)出光纖沿線任一點(diǎn)上的應(yīng)力、溫度信息。 如果將光纖縱橫交錯(cuò)鋪設(shè)成網(wǎng)狀就可具備一定規(guī)模的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的全方位監(jiān) 測(cè)，克服傳統(tǒng)點(diǎn)式監(jiān)測(cè)漏檢的弊端，提高監(jiān)測(cè)的成功率。實(shí)際中光纖價(jià)格低廉，易于形成規(guī)模生產(chǎn)，因此它具有良好的實(shí)用性，與光纖光柵 相比更具有推廣性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)受腐蝕程度的傳感器，該腐蝕 傳感器具有良好的精度，能滿足工程需要，由于采用單模通訊光纖作為傳感元件，造價(jià)比現(xiàn) 有光纖光柵腐蝕傳感器低廉。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下該腐蝕傳感器包括螺紋鋼筋、透水層、有機(jī)玻璃葉片、潤(rùn)滑層、裸光纖、鎧裝光纜、 透水封裝盒。首先螺紋鋼筋上加覆透水層，有機(jī)玻璃葉片)夾住螺紋鋼筋及透水層；有機(jī)玻 璃葉片上加潤(rùn)滑層，裸光纖均勻緊密的纏繞在潤(rùn)滑層上；連接裸光纖和鎧裝光纜，裸光纖纏 繞在有潤(rùn)滑層覆蓋的有機(jī)玻璃葉片上，然后用帶孔洞的透水封裝盒封裝，在引出端把鎧裝 光纜引出。本實(shí)用新型的有益效果是工藝簡(jiǎn)單，適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，成本低廉；可以應(yīng)用一臺(tái)信 號(hào)采集分析裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)腐蝕傳感器的監(jiān)測(cè)；傳感器布設(shè)方便、快捷、易于操作，測(cè)量精
3確度高。
圖1是光纖傳感器透視圖。圖2是光纖傳感器橫向剖面圖。圖3是光纖傳感器縱向剖面圖。圖中1螺紋鋼筋；2透水層；3有機(jī)玻璃葉片；4潤(rùn)滑層；5裸光纖；6鎧裝光纜；7 透水封裝盒。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。光纖腐蝕傳感器結(jié)構(gòu)構(gòu)成如圖1、圖2和圖3所示，該腐蝕傳感器包括1螺紋鋼 筋；2透水層；3有機(jī)玻璃葉片；4潤(rùn)滑層；5裸光纖；6鎧裝光纜；7透水封裝盒。首先在螺紋 鋼筋上加覆透水層，之后把有機(jī)玻璃葉片均勻夾住螺紋鋼筋，再把裸光纖纏繞在有潤(rùn)滑層 覆蓋的有機(jī)玻璃葉片上，然后連接裸光纖和鎧裝光纜，最后用透水封裝盒封裝，并通過引出 端把鎧裝光纜引出。
權(quán)利要求一種BOTDR光纖腐蝕傳感器，包括螺紋鋼筋(1)、透水層(2)、有機(jī)玻璃葉片(3)、潤(rùn)滑層(4)、裸光纖(5)、鎧裝光纜(6)以及透水封裝盒(7)；其特征在于螺紋鋼筋(1)上加覆透水層(2)，有機(jī)玻璃葉片(3)夾住螺紋鋼筋(1)及透水層(2)；有機(jī)玻璃葉片(3)上加潤(rùn)滑層(4)，裸光纖均勻緊密的纏繞在潤(rùn)滑層上；連接裸光纖(5)和鎧裝光纜(6)，裸光纖(5)纏繞在有潤(rùn)滑層覆蓋的有機(jī)玻璃葉片上，然后用帶孔洞的透水封裝盒(7)封裝，在引出端把鎧裝光纜(5)引出。
專利摘要一種BOTDR光纖腐蝕傳感器，實(shí)現(xiàn)了采用低廉的單模通訊光纖作為傳感元件對(duì)腐蝕的監(jiān)測(cè)。該裝置是一種用來測(cè)量結(jié)構(gòu)受腐蝕破壞程度的裝置，傳感器包括螺紋鋼筋、透水層、有機(jī)玻璃葉片、潤(rùn)滑層、裸光纖、鎧裝光纜、透水封裝盒。首先在螺紋鋼筋上加覆透水層，之后把有機(jī)玻璃葉片均勻夾住螺紋鋼筋，再把裸光纖纏繞在有潤(rùn)滑層覆蓋的有機(jī)玻璃葉片上，然后連接裸光纖和鎧裝光纜，最后用透水封裝盒封裝，并通過引出端把鎧裝光纜引出。該傳感器適于土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的混凝土大壩和一些經(jīng)常受到腐蝕的結(jié)構(gòu)內(nèi)部，工藝簡(jiǎn)單，布設(shè)方便，精確度高，適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/88GK201653921SQ201020174448
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者宮鵬, 歐進(jìn)萍, 趙雪峰 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)