專利名稱：土力學(xué)光纖傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種埋于土壤中，用于測(cè)量土介質(zhì)基體形變的土力學(xué)光纖傳感器。
傳統(tǒng)的埋入式光纖傳感器采用如下幾種形式內(nèi)部寫入Bragg光纖光柵的一段裸光纖；兩端面具有一定反射率的一段光纖；F-P傳感器等。使用時(shí)，將其埋入以環(huán)氧樹脂為基體的復(fù)合材料中或混凝土的內(nèi)部，感受并傳遞它們的形變并被稱之為智能結(jié)構(gòu)。當(dāng)將上述傳感器埋入土介質(zhì)中，由于松散的土介質(zhì)不能象上述復(fù)合材料或混凝土那樣牢固地粘結(jié)和固化光纖，土壤力學(xué)參數(shù)的變化也就不能通過光纖傳感器傳出。
本實(shí)用新型的目的是提供一種土力學(xué)光纖傳感器，可感受和傳遞土介質(zhì)基體的變形。
本實(shí)用新型的主要構(gòu)成包括光纖[1]、橡膠保護(hù)體[2]、連接器[3]。具有一定厚度的橡膠保護(hù)體[2]可保護(hù)固結(jié)于其中心的光纖[1]，以免在埋入過程中被折斷，而外表面上的凸凹結(jié)構(gòu)有助于本傳感器與周圍土介質(zhì)的緊密結(jié)合與耦連。光纖[1]為標(biāo)準(zhǔn)單模光纖，纖芯與包層的直徑為9/125μm，比直徑范圍為0.5～2cm的橡膠保護(hù)體[2]略長(zhǎng)，并在端部與標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器[3](如FC/PC、ST等)相連，兩個(gè)端部經(jīng)拋光處理具有反射光信號(hào)的功能。使用時(shí)，將具有上述結(jié)構(gòu)的光纖傳感器埋入土介質(zhì)中，露在外面的光纖連接器[3]與測(cè)量裝置相連。


圖1土力學(xué)光纖傳感器的外觀結(jié)構(gòu)示意圖圖2土力學(xué)光纖傳感器的縱橫剖面圖2-a具有分布耦連錨式表面結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器2-b具有正弦型表面溝槽結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器
2-c具有三角型表面溝槽結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器2-d具有矩型表面溝槽結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器下面是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例本實(shí)用新型的主要構(gòu)成包括光纖[1]、橡膠保護(hù)體[2]、連接器[3]。如圖1所示，光纖[1]為標(biāo)準(zhǔn)單模光纖，兩個(gè)端部經(jīng)拋光處理具有反射光信號(hào)的功能，內(nèi)嵌于直徑范圍為0.5～2cm的較厚的橡膠保護(hù)體[2]內(nèi)，兩端裝有標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器[3](如FC/PC、ST等)。橡膠保護(hù)體[2]外表面可具有多種結(jié)構(gòu)，其中圖2-a為具有分布耦連錨式表面結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器；圖2-b為具有正弦型表面溝槽結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器；圖2-c為具有三角型表面溝槽結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器；圖2-d為具有矩型表面溝槽結(jié)構(gòu)的土力學(xué)光纖傳感器。
本實(shí)用新型因采用具有各種外表面結(jié)構(gòu)的橡膠作為內(nèi)嵌式單模光纖的保護(hù)體，因而使用時(shí)可埋入松散土壤中，能與土介質(zhì)基體緊密結(jié)合，以便更準(zhǔn)確地感受和傳遞土壤形變，提高了光纖傳感器的靈敏度和測(cè)試精度。
權(quán)利要求1. 一種土力學(xué)光纖傳感器，其特征在于它包括光纖[1]、橡膠保護(hù)體[2]、連接器[3]；光纖[1]具有單模結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌于橡膠保護(hù)體[2]的軸線上，兩端經(jīng)拋光處理至具有反射光信號(hào)的功能，并裝有標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器[3]。
2.如權(quán)利要求1所述的一種土力學(xué)光纖傳感器，其特征在于它的橡膠保護(hù)體[2]外表面是具有分布耦合錨型、正弦型、三角型和矩形的溝槽結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種土力學(xué)光纖傳感器,它包括內(nèi)嵌式單模光纖、具有各種表面溝槽結(jié)構(gòu)的橡膠保護(hù)體和標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器。由于橡膠保護(hù)體具有各種特殊形狀的外表面,能確保本傳感器與土壤牢固結(jié)合,準(zhǔn)確感受和傳遞土介質(zhì)基體的形變,提高測(cè)試靈敏度和精度。是一種優(yōu)良的土力學(xué)性能測(cè)試傳感器。
文檔編號(hào)G01N21/84GK2403018SQ9925869
公開日2000年10月25日 申請(qǐng)日期1999年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月22日
發(fā)明者苑立波 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)