The invention discloses a fiber Bragg grating stress sensor applied to measuring the local strength of a ship hull. It mainly includes: fixed plate of sensor base, strain part of sensor, stress sensing device, fixed screw hole, connection part of sensor, waterproofing and interpolation device, temperature compensating grating and sealing device; FBG as stress sensor sensor sensor sensor sensor sensor sensor sensor sensor sensitive device sticks to fixed plate of sensor base on both sides, and the local strength change of ship hull will change with the wavelength of FBG. The format is displayed on the demodulator. \u9488\u5bf9\u6d77\u6d0b\u6076\u52a3\u7684\u6761\u4ef6\uff0c\u672c\u53d1\u660e\u63d0\u9ad8\u4e86\u4f20\u611f\u5668\u7684\u6c34\u5bc6\u6027\u53ca\u9632\u7834\u574f\u80fd\u529b\uff0c\u540c\u65f6\u91c7\u53d6\u4e86\u53c2\u8003\u5149\u6805\u6cd5\u6765\u8fdb\u884c\u6e29\u5ea6\u8865\u507f\uff0c\u5c06\u6e29\u8865\u5149\u6805\u7c98\u8d34\u5728\u4e00\u4fa7\u7684\u5e95\u5ea7\u56fa\u5b9a\u677f\u5185\uff0c\u4ece\u800c\u6d88\u9664\u6e29\u5ea6\u5bf9\u4e8e\u6d4b\u91cf\u8239\u4f53\u5c40\u90e8\u5f3a\u5ea6\u7684\u5f71\u54cd\u3002 The invention provides a stable and reliable fiber Bragg grating sensor for real-time stress monitoring of the local structure of a ship, and improves the reliability and durability of the sensor used on a ship.
【技术实现步骤摘要】
用于船体局部强度测量的光纤光栅应力传感器及应用
本专利技术是一种应用于船体结构上的光纤光栅应力传感器,属于光纤光栅传感器
,涉及海洋船舶结构应力的监测与灾害预防,主要目的是对船体结构的局部强度进行测量。
技术介绍
在各式各样的运输工具之中,船舶具有其它交通运输工具无法相比的巨大载货量以及低廉的价格优势,这使得船舶的使用需求日益增加。但是远洋船舶在营运过程中所面临地复杂水域条件,给船舶安全的保障带来了更多的挑战。在瞬息万变的水面上,很多意外的发生仅凭个人的判断是不可行的,船舶的驾驶人员需要通过传感器的监测来实时掌握船舶的实际状况,因此对于船体结构在正常及负荷状态下应力的检测是必不可少的。由于光纤光栅对被感测信息用波长编码,而波长是一种绝对参量,它不受光源功率波动以及光纤弯曲等因素引起的系统损耗的影响,因而光纤光栅传感器具有非常好的可靠性和稳定性;另一方面光纤光栅传感器传感头结构简单、体积小,便于组成传感器网络;光纤本身能够抗电磁干扰、抗腐蚀、适宜在海洋这样恶劣的环境下工作。用于测量船舶局部强度的光纤光栅应力光纤光栅传感器系统是在船体结构中设置应力传感器,以实现对于船体结构局部应力变化的实时自动化监测。它能够为船舶的驾驶人员提供真实可信赖的数据,测量船舶局部的强度,保障船舶行驶运输过程中的安全,抵御随时可能出现的各种意外情况。
技术实现思路
本专利技术是一种应用于海洋船舶的光纤光栅应力传感器设计,主要是针对目前应力传感器所存在的不足之处所设计,实现在恶劣的海洋环境影响下对于船舶结构局部应力的实时监测。本专利技术为了实现上述目的,采用如下技术方案:一种用于船体 ...
【技术保护点】
1.一种用于船体局部强度测量的传感器,其特征在于它包括固定部分、敏感部分和密封部分;其中固定部分包括传感器底座固定板(1)和固定螺丝孔(4),传感器底座固定板(1)位于传感器的两侧,每侧的固定板上都存在两个固定螺丝孔(4);所述敏感部分包括传感器应变部分(2)、应力传感敏感器件(3)、传感器连接部分(5)以及温度补偿光栅(11);所述的应力传感敏感器件(3)由单根光纤光栅构成,光纤穿过防水航插,粘贴在两侧的传感器底座固定板(1)上,固定之后在两端给光纤一个预拉量;传感器应变部分(2)是当传感器受外力作用时会发生形变,导致光纤光栅的栅区发生变化;传感器连接部分(5)是将两边的传感器底座固定板(1)相连;温度补偿的光栅(11)粘贴在一侧的传感器底座固定板(1)内,不受应力作用而只受温度影响,通过补偿算法,便可进行温度补偿,消除温度对于测量船体局部强度的影响;密封部分由密封壳(7)、密封底板(6)、光纤防水航插(10)、航插接口(9)和航插固定孔(8)构成,密封口里面会设置垫多层密封圈;其中密封壳(7)和密封底板(6)合成一个密闭的水密盒子,包裹住传感器除传感器底座外的其他应变部分,航插接口 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于船体局部强度测量的传感器,其特征在于它包括固定部分、敏感部分和密封部分;其中固定部分包括传感器底座固定板(1)和固定螺丝孔(4),传感器底座固定板(1)位于传感器的两侧,每侧的固定板上都存在两个固定螺丝孔(4);所述敏感部分包括传感器应变部分(2)、应力传感敏感器件(3)、传感器连接部分(5)以及温度补偿光栅(11);所述的应力传感敏感器件(3)由单根光纤光栅构成,光纤穿过防水航插,粘贴在两侧的传感器底座固定板(1)上,固定之后在两端给光纤一个预拉量;传感器应变部分(2)是当传感器受外力作用时会发生形变,导致光纤光栅的栅区发生变化;传感器连接部分(5)是将两边的传感器底座固定板(1)相连;温度补偿的光栅(11)粘贴在一侧的传感器底座固定板(1)内,不受应力作用而只受温度影响,通过补偿算法,便可进行温度补偿,消除温度对于测量船体局部强度的影响;密封部分由密封壳(7)、密封底板(6)、光纤防水航插(10)、航插接口(9)和航插固定孔(8)构成,密封口里面会设置垫多层密封圈;其中密封壳(7)和密封底板(6)合成一个密闭的水密盒子,包裹住传感器除传感器底座外的其他应变部分,航插接口(9)与航插固定孔(8)位于密封壳(7)的侧面,目的是为了使光纤防水航插(10)能够稳定的安装在...
【专利技术属性】
技术研发人员:王为,刘传奇,李玉亮,乔立波,杨靖平,
申请(专利权)人:天津师范大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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