G光柵串I上的光柵發(fā)生變化，從而改變反射光的波長(zhǎng)，通過對(duì)這種波長(zhǎng)變化的捕捉即可實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)變形的測(cè)量。
[0037]實(shí)施例1
以測(cè)量長(zhǎng)度為Im的混凝土梁為例:
一種測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，所述FBG傳感器沿混凝土梁中心線埋設(shè)，包括一根1.5m的FBG光柵串1、4個(gè)3cm長(zhǎng)的固定端子2、2根長(zhǎng)27cm毛細(xì)鋼管3、I根長(zhǎng)37cm毛細(xì)鋼管3，4個(gè)5cm的保護(hù)套管4。毛細(xì)鋼管3兩端分別設(shè)有固定端子2，F(xiàn)BG光柵串I貫穿3根毛細(xì)鋼管3和固定端子2。保護(hù)套管4將固定端子2包裹，保護(hù)套管4 一端固定在固定端子2—側(cè)的毛細(xì)鋼管3上，一根毛細(xì)鋼管3有且僅固定一個(gè)保護(hù)套管4。
[0038]結(jié)合圖6，所述毛細(xì)鋼管3為外壁帶螺紋的毛細(xì)鋼管，螺紋有利于與混凝土結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)變形。
[0039]結(jié)合圖4，所述FBG光柵串I由一根完整的光纖構(gòu)成，在光纖上刻寫3個(gè)光柵，間距依次為30cm和40cm，光柵懸空置于毛細(xì)鋼管3內(nèi)，毛細(xì)鋼管3內(nèi)的光柵從左至右依次為I號(hào)、2
號(hào)、3號(hào)。
[0040]所述固定端子2為圓柱體，沿中心軸線設(shè)有通孔，任意一端車有平面，所述平面位于通孔下方，且平面與通孔相切，F(xiàn)BG光柵串I穿過所述通孔，與平面固連。
[0041]所述通孔直徑與FBG光柵串I的直徑相同，通孔內(nèi)徑為0.2_。
[0042]當(dāng)混凝土梁內(nèi)部發(fā)生形變，通過FBG傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)如圖5所示，隨著荷載的增加，3個(gè)位置的傳感器波長(zhǎng)均出現(xiàn)相應(yīng)的變化，通過換算可知每根毛細(xì)鋼管在加載過程中的任意時(shí)刻的變形值，即可獲取混凝土內(nèi)部在荷載作用下的變形。
[0043]加工方法:
步驟1、將FBG光柵串I 一端穿過固定端子2，并通過膠黏與固定端子2的平面固連。
[0044]步驟2、待膠水凝固，穿入一根長(zhǎng)27cm的毛細(xì)鋼管3，使得FBG光柵串I上的一個(gè)光柵位于毛細(xì)鋼管3中央位置，對(duì)FBG光柵串I進(jìn)行預(yù)拉，預(yù)拉2nm。
[0045]步驟3、再穿入固定端子2，并通過膠黏與固定端子2的平面固連。
[0046]步驟4、待膠水凝固，穿入一根長(zhǎng)27cm的毛細(xì)鋼管3，使得FBG光柵串I上的一個(gè)光柵位于毛細(xì)鋼管3中央位置，對(duì)FBG光柵串I進(jìn)行預(yù)拉，預(yù)拉2nm。
[0047]步驟5、再穿入固定端子2，并通過膠黏與固定端子2的平面固連。
[0048]步驟6、待膠水凝固，穿入一根長(zhǎng)37cm的毛細(xì)鋼管3，使得FBG光柵串I上的一個(gè)光柵位于毛細(xì)鋼管3中央位置，對(duì)FBG光柵串I進(jìn)行預(yù)拉，預(yù)拉2nm。
[0049]步驟7、再穿入固定端子2，并通過膠黏與固定端子2的平面固連。
[0050]步驟8、將4個(gè)保護(hù)套管4依次穿入，將固定端子2包裹，得到測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器。
[0051]本發(fā)明所述的一種測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器采用FBG光柵串，抗電磁干擾、耐腐蝕、靈敏度高、可分布成網(wǎng)?？陕袢牖炷羶?nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土內(nèi)部裂縫寬度測(cè)量。通過設(shè)置若干個(gè)毛細(xì)鋼管和固定端子，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形的多點(diǎn)多間距實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。制作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述FBG傳感器設(shè)置在混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，包括FBG光柵串(I)、M個(gè)固定端子(2 )和N根毛細(xì)鋼管(3)，其中M22，N2I，固定端子(2)和毛細(xì)鋼管(3)間隔布置，兩者端部相接觸，F(xiàn)BG光柵串(I)貫穿N根毛細(xì)鋼管(3)和位于毛細(xì)鋼管(3)端部的固定端子(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述毛細(xì)鋼管(3)為外壁帶螺紋的毛細(xì)鋼管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述FBG光柵串(I)由一根完整的光纖構(gòu)成，在光纖上刻寫若干個(gè)光柵，光柵懸空置于毛細(xì)鋼管(3)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述固定端子(2)為圓柱體，沿中心軸線設(shè)有通孔，任意一端車有平面，所述平面位于通孔下方，且平面與通孔相切，F(xiàn)BG光柵串(I)穿過所述通孔，與平面固連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述固定端子(2)任意一端車有平面，所述平面長(zhǎng)度為固定端子(2)長(zhǎng)度的1/3?4/5。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述通孔直徑與FBG光柵串(I)的直徑相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:還包括保護(hù)套管(4)，保護(hù)套管(4)將固定端子(2)包裹，保護(hù)套管(4) 一端固定在固定端子(2) —側(cè)的毛細(xì)鋼管(3)上，一根毛細(xì)鋼管(3)有且僅固定一個(gè)保護(hù)套管(4)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述保護(hù)套管(4)長(zhǎng)度大于固定端子(2)長(zhǎng)度。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，其特征在于:所述FBG光柵串(I)中的相鄰的兩個(gè)光柵間距等于相鄰的兩個(gè)光柵之間的固定端子(2)的長(zhǎng)度與光柵至上述固定端子(2)端部的距離之和。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形量的FBG傳感器，所述FBG傳感器設(shè)置在混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，包括FBG光柵串、M個(gè)固定端子和N根毛細(xì)鋼管，其中M≥2，N≥1，相鄰的兩根毛細(xì)鋼管之間設(shè)有固定端子，且固定端子位于毛細(xì)鋼管端部，F(xiàn)BG光柵串貫穿N根毛細(xì)鋼管和位于毛細(xì)鋼管端部的固定端子。本發(fā)明可埋入混凝土內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土內(nèi)部裂縫寬度測(cè)量；通過設(shè)置若干個(gè)毛細(xì)鋼管和固定端子，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形的多點(diǎn)多間距實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。制作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】G01B11/16
【公開號(hào)】CN105547178
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610053346
【發(fā)明人】王源, 章征林, 孫陽陽, 段建立, 張清華, 高磊
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍理工大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日