專利名稱：一種可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量拉索索力的裝置，適用于橋梁工程等領(lǐng)域拉索的 索力測(cè)量，屬于橋梁檢測(cè)及監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及光纖光柵傳感技術(shù) 應(yīng)用于橋梁等工程結(jié)構(gòu)拉索的索力測(cè)量。
背景技術(shù)：
光纖光柵應(yīng)力傳感器由于自身優(yōu)異的性能，逐漸成為傳統(tǒng)電阻應(yīng)變片的替 代品，相關(guān)產(chǎn)品光纖光柵測(cè)力環(huán)逐漸開(kāi)始應(yīng)用于大型橋梁等建筑工程結(jié)構(gòu)錨桿、
拉索的監(jiān)測(cè)，如申請(qǐng)?zhí)枮?00710014418. 8、 7>開(kāi)號(hào)為CN101059382A、名稱為"光 纖光柵錨桿測(cè)力計(jì)"的發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種主要用于測(cè)量錨桿軸向拉伸 力的裝置，該測(cè)力計(jì)包括外套和內(nèi)套，光纖光柵傳感器粘貼在內(nèi)套外表面；專 利號(hào)為'200410061482. 8、公開(kāi)號(hào)為1632488A、名稱為"光纖光柵測(cè)力計(jì)錨索應(yīng) 力傳感器"的發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種涉及橋梁工程領(lǐng)域錨索應(yīng)力測(cè)量的光 纖光柵測(cè)力計(jì)，主要包括環(huán)形彈性體、若干光纖光柵傳感器，應(yīng)用于應(yīng)變測(cè) 量和溫度測(cè)量，其中光纖光柵傳感器采用無(wú)膠化封裝工藝，光纖光柵傳感器和 環(huán)形彈性體采用激光點(diǎn)焊的方式附著，用于應(yīng)力測(cè)量的光纖光柵傳感器均勻附 著在環(huán)形彈性體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，用于溫度測(cè)量的光纖光柵傳感器焊接附著的方 向垂直于環(huán)形彈性體承受的應(yīng)力方向。這兩個(gè)專利申請(qǐng)中光纖光柵應(yīng)力傳感器 采用粘貼或激光點(diǎn)焊的方式與彈性體連接，光纖光柵應(yīng)力傳感器更換不便且其 耐久性相對(duì)較差， 一旦光纖光柵傳感器達(dá)到使用壽命或損壞就喪失了繼續(xù)監(jiān)測(cè) 的能力；測(cè)力計(jì)頂、底面接觸范圍較大，測(cè)試精度(旋轉(zhuǎn)任意角度后測(cè)試結(jié)果 的準(zhǔn)確性)不高，若想獲得較高的測(cè)試精度，則需要布設(shè)較多的光纖光柵傳感 器，成本較高。由于一般光纖光柵應(yīng)力傳感器的穩(wěn)定性和可靠性僅能維持15年 左右，小于一般拉索的正常使用壽命，在拉索體系橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)過(guò)程中， 對(duì)傳感器的更換在所難免，由于測(cè)力環(huán)固定于螺母與錨墊板之間，而目前的測(cè) 力環(huán)都不具備更換功能或者更換非常不方便。此外，現(xiàn)有的測(cè)力環(huán)在承受由于 拉索引起的壓力時(shí)，由于測(cè)力環(huán)頂、底面受力接觸范圍較大，受力接觸面不均 勻接觸，導(dǎo)致在有限的傳感器數(shù)量布置時(shí)，當(dāng)把測(cè)力環(huán)繞軸向旋轉(zhuǎn)不同角度時(shí)， 其索力測(cè)試誤差較大。因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在光纖光柵應(yīng)力傳感器無(wú)法或難以 更換和測(cè)試精度精度不高的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有測(cè)力環(huán)的技術(shù)不足，提供一種可更換的光 纖光柵測(cè)力環(huán)，在光纖光柵應(yīng)力傳感器老化之后對(duì)其進(jìn)行更換，以滿足拉索體 系橋梁扭索索力長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的需要，且在彈性體中布設(shè)少量的光纖光柵應(yīng)力傳感 器情況下具有較高的測(cè)試精度。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型所述的可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)，主要由環(huán)形彈性體a、光纖光 柵傳感器d、螺母e、夾具f等組成，其特征為在環(huán)形彈性體a上，根據(jù)光纖 光柵傳感器d兩端夾具f的尺寸，經(jīng)機(jī)械加工形成多個(gè)對(duì)稱分布的光纖光柵傳 感器d的安裝底座b,將光纖光柵傳感器d置于夾具f中，并通過(guò)設(shè)置于夾具f 中的兩對(duì)螺母e,固定在環(huán)行彈性體a的每個(gè)安裝底座b上，實(shí)現(xiàn)了光纖光棚-傳 感器d的可拆卸，便于光纖光柵傳感器的更換；此外，在環(huán)形彈性體a的頂部 和底部通過(guò)機(jī)械加工分別形成多個(gè)對(duì)稱分布的承壓凸臺(tái)c,同在環(huán)形彈性體a頂 部或底部的多個(gè)承壓凸臺(tái)c分別處于同一水平高度，并且頂部和底部的多個(gè)承 壓凸臺(tái)c位置上下對(duì)應(yīng)，以減小環(huán)形彈性體a頂部和底部的受力接觸面積，使 得拉索索力通過(guò)承壓凸臺(tái)c傳遞給整個(gè)環(huán)形彈性體a,提高了光纖光柵測(cè)力環(huán)的 測(cè)試精度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
1、 通過(guò)夾具和螺母將光纖光柵傳感器固定于安裝底座，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳 感器的可拆卸，便于光纖光柵傳感器的更換；
2、 通過(guò)在環(huán)形彈性體的頂部和底部設(shè)置多個(gè)對(duì)稱分布的承壓凸臺(tái)c，減小 了環(huán)形彈性體頂部和底部的受力接觸面積，使得拉索索力通過(guò)承壓凸臺(tái)傳遞給 整個(gè)環(huán)形彈性體，提高了光纖光柵測(cè)力環(huán)的測(cè)試精度；
3、 由于可采用非膠封裝光纖光柵傳感器，比環(huán)氧有機(jī)膠封裝光纖光柵傳感 器性能更穩(wěn)定，耐久性更好。


圖1為本實(shí)用新型可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)的結(jié)構(gòu)正視示意圖2為本實(shí)用新型可更^:的光纖光^J測(cè)力環(huán)的結(jié)構(gòu)俯4^L示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)的結(jié)構(gòu)正視示意圖；圖2為本 實(shí)用新'型可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)的結(jié)構(gòu)俯視示意圖。在環(huán)形彈性體a上，根 據(jù)光纖光柵傳感器d兩端夾具f的尺寸，經(jīng)機(jī)械加工形成3個(gè)對(duì)稱分布的光纖 光斥冊(cè)傳感器d的安裝底座b,將光纖光4冊(cè)傳感器d置于夾具f中，并通過(guò)設(shè)置于 夾具f中的兩對(duì)螺母e,固定在環(huán)行彈性體a的每個(gè)安裝底座b上，實(shí)現(xiàn)了光纖 光柵傳感器d的可拆卸， -(更于光纖光柵傳感器的更換；此外，在環(huán)形彈性體a 的頂部和底部通過(guò)機(jī)械加工分別形成3個(gè)對(duì)稱分布的承壓凸臺(tái)c，承壓凸臺(tái)c為 一小段圓弧段，同在環(huán)形彈性體a頂部或底部的3個(gè)承壓凸臺(tái)c分別處于同一 水平高度，并且頂部和底部的各3個(gè)承壓凸臺(tái)c位置上下對(duì)應(yīng)，以減小環(huán)形彈 性體a頂部和底部的受力接觸面積，使得拉索索力通過(guò)承壓凸臺(tái)c傳遞給整個(gè) 環(huán)形彈性體a,提高了光纖光柵測(cè)力環(huán)的測(cè)試精度。
權(quán)利要求1、一種可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)，由環(huán)形彈性體(a)、光纖光柵傳感器(d)、螺母(e)、夾具(f)構(gòu)成，其特征是在環(huán)形彈性體(a)上，根據(jù)光纖光柵傳感器(d)兩端夾具(f)的尺寸，經(jīng)加工設(shè)置多個(gè)光纖光柵傳感器(d)的安裝底座(b)，將光纖光柵傳感器(d)置于夾具(f)中，并通過(guò)設(shè)置于夾具(f)中的兩對(duì)螺母(e)，固定在環(huán)行彈性體(a)的每個(gè)安裝底座(b)上，在環(huán)形彈性體(a)的頂部和底部加工設(shè)置多個(gè)承壓凸臺(tái)(c)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)，其特征是多個(gè)光纖 光柵傳感器(d)的安裝底座(b)加工時(shí)，在環(huán)形彈性體(a)對(duì)稱分布。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)，其特征是環(huán)形彈性 體(a)頂部和底部的多個(gè)承壓凸臺(tái)(c)，在加工時(shí)分別對(duì)稱分布，同在環(huán)形彈 性體(a)頂部或底部的多個(gè)承壓凸臺(tái)(c)分別處于同一水平高度，并且頂部 和底部的多個(gè)承壓凸臺(tái)(c )位置上下對(duì)應(yīng)。
專利摘要一種可更換的光纖光柵測(cè)力環(huán)，在環(huán)形彈性體上經(jīng)加工形成多個(gè)對(duì)稱分布的光纖光柵傳感器的安裝底座，將光纖光柵傳感器置于夾具中，并通過(guò)設(shè)置于夾具中的兩對(duì)螺母，固定在環(huán)行彈性體的每個(gè)安裝底座上，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳感器的可拆卸，便于光纖光柵傳感器的更換；在環(huán)形彈性體的頂部和底部經(jīng)加工分別形成多個(gè)對(duì)稱分布的承壓凸臺(tái)，同在環(huán)形彈性體頂部或底部的多個(gè)承壓凸臺(tái)分別處于同一水平高度，并且上下對(duì)應(yīng)，以減小環(huán)形彈性體頂部和底部的受力接觸面積，使得拉索索力通過(guò)承壓凸臺(tái)傳遞給整個(gè)環(huán)形彈性體，提高了光纖光柵測(cè)力環(huán)的測(cè)試精度。
文檔編號(hào)G01L1/24GK201348548SQ20082024121
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者余錦繡, 剛 侍, 崔清強(qiáng), 猛 李, 李星新, 汪正興, 高海安 申請(qǐng)人:中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司;中鐵大橋局股份有限公司;中鐵大橋(鄭州)纜索有限公司