本发明专利技术公开了一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，包括复合材料平槽模块和端口固纤模块，复合材料平槽模块和端口固纤模块之间在安装管内部形成真空腔，传感光纤依次穿过复合材料平槽模块、真空腔和端口固纤模块，安装管位于去温底台上。本发明专利技术构建了温度补偿用复合材料平槽模块，提出了无温度干扰的真空腔监测，研制了多模块互校正的传感光纤监测装置，其通过多层级的互校正，达到了高效去温度干扰的效果，可为真实监测实际结构的应力应变性态提供重要的保障。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，属于水利工程安全监测领域。
技术介绍
对混凝土坝进行应力应变监测，是水利工程中很重要的一项工作。光纤传感技术是近几十年所发展起来的一种新型的传感技术，它以光波为传感信号，以光纤为传输载体，感知和探测外界被测信号，在传感方式、传感原理以及信号的探测与处理等方面都具有传统电学传感器所没有的优势，与传统的传感元件相比，光纤传感技术具有抗电磁干扰、抗化学腐蚀、抗辐射性能好、且本身不带电、体积小、质量轻、容易弯曲等优势，所以混凝土坝的应力应变监测中经常采用光纤传感技术。当传感光纤在受到外界应力、温度等环境因素作用时，光纤中传输的光波极容易受到这些外在场或者量的调制，进而会发生光波表征参量的变化，比如光强度、相位、频率、偏振态等的变化，通过监测这些信息的变化可以获取外界被测参量的信息，但是这也给传感光纤的监测带来了巨大困扰。因为若通过光纤光波表征参量的变化无法确定外界是何种因素进行的干扰和影响，那就不能很好地对各个环境因素进行单一的分析，亦无法辨识各影响因素所占的比重，也不能很好地有针对性地进行评估，因此，需要考虑建立一种事前滤去某些外部因素的监测设备。最常见的即为应力与温度的互干扰影响，在很多情况下仅需考虑单一应力情况，但实际中温度影响多极为明显。当前诸多去温度干扰或温度补偿的手段极为不准确，且没有较为合理的方案，方法过于粗简，因此，研制一种可高精度监测混凝土坝的应力应变装置显得极为重要。在实际工作环境下单纯获取结构体的应力应变数值时，较难避免结构体外界与内部温度的影响。对于待测结构体而言，外界多复杂因素的干扰导致待测结构体表征出多种复杂的外部信息，且该外部信息为待测结构体内部信息的融合体，根据所提取出来的外部信息，即使使用了很多先进的数据优化算法，亦较难准确地分离与辨识内隐在结构体内反映结构体的各种信息，这就需要从监测装置出发，研究一种可以去除某些干扰因素的监测混凝土坝的应力应变设备。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，从监测层面上去除温度干扰影响，监测精度高。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，包括安装管、固定安装于安装管内部的复合材料平槽模块和端口固纤模块，所述的复合材料平槽模块和端口固纤模块之间在安装管内部形成真空腔，真空腔外部设置有抽真空装置，传感光纤依次穿过复合材料平槽模块、真空腔和端口固纤模块，所述安装管位于去温底台上；所述复合材料平槽模块包括特种复合材料制成的圆柱体，圆柱体中心设有传感光纤穿过的通孔，在圆柱体顶部设有压盖，圆柱体底部设有盖板，盖板通过胶水固定在安装管内，压盖中心设有对凹形注胶槽；真空腔与位于安装管外的抽真空装置连接；所述端口固纤模块包括弹性塞体、下盖板、左压板和右压板，所述左压板和右压板的下端分别设置有左球压体和右球压体，所述左压板和右压板的上端分别与下盖板边缘铰接，左压板和右压板的中间部分分别和下盖板的中间部分通过左弹簧和右弹簧连接，左压板、右压板、左球压体、右球压体和下盖板形成端口空腔，传感光纤依次穿过盖板、真空腔、弹性塞体和端口空腔。进一步的，所述真空腔管道上安装有真空度传感器，所述抽真空装置包括真空泵和气阀，真空腔通过管道与所述气阀连接，气阀上安装有所述真空泵，所述真空度传感器和所述真空泵连接。进一步的，所述圆柱体的热膨胀系数和圆柱体中传感光纤的热膨胀系数之差与该对应段传感光纤应变值的乘积的数值不超过1.03倍该对应段传感光纤的温度系数数值。有益效果：本专利技术的一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，突破传统意义上去温度干扰的思路，融合构建了温度补偿用复合材料平槽模块和真空条件下对传感光纤进行监测，研制了基于多模块互校正去温度干扰技术的传感光纤监测装置，其从监测层面上去除传感光纤温度干扰的影响，可较为真实地反映待测混凝土坝体内部应力应变性态，且结构简单、布设方便、操作灵活，极大提升了分布式传感光纤技术在实际工程中的应用和推广能力，具有极高的实际工程应用价值。附图说明图1为本专利技术的主视图；图2为图1的剖视图。其中：200-左弹簧、201-右弹簧、202-左压板、203-右压板、204-左球压体、205-右球压体、206-传感光纤、207-端口空腔、208-下盖板、209-弹性塞体、210-右连接卡槽、214-气阀、215-真空泵、216-真空腔、217-盖板、218-压盖、219-圆柱体、220-对凹形注胶槽、221-左连接卡槽、222-卡槽固定栓，223-去温底台。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1和图2所示，本专利技术的一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，包括安装管、固定安装于安装管内部的复合材料平槽模块和端口固纤模块，所述的复合材料平槽模块和端口固纤模块之间在安装管内部形成真空腔216，真空腔216外部设置有抽真空装置。传感光纤206依次穿过复合材料平槽模块、真空腔216和端口固纤模块，所述安装管位于去温底台223上。真空腔216与安装管外的抽真空装置连接，抽真空装置包含真空泵215和气阀214，真空腔216通过管道与气阀214连接，气阀214上安装有真空泵215，所述管道上安装有真空度传感器。真空度传感器和真空泵215连接，通过真空度传感器检测真空腔216内的真空度，当真空腔216内的真空度达到要求时，真空泵215停止工作，关闭气阀214。所述复合材料平槽模块包括特种复合材料制成的圆柱体，圆柱体中心设有传感光纤206穿过的通孔，在圆柱体顶部设有压盖218，圆柱体底部设有盖板217，盖板217通过胶水固定在安装管内，压盖218中心设有对凹形注胶槽220；所述端口固纤模块包括弹性塞体209、下盖板208、左压板202和右压板203，所述左压板202和右压板203的下端分别设置有均为硬质材料结构体的左球压体204和右球压体205，所述左压板202和右压板203的上端分别与下盖板208边缘铰接，左压板202和右压板203的中间部分分别和下盖板208的中间部分通过左弹簧200和右弹簧201连接，在弹簧的作用力下左球压体204和右球压体205将传感光钎206压紧，左压板202、右压板203、左球压体204、右球压体205和下盖板208形成端口空腔207，传感光纤206依次穿过盖板217、真空腔216、弹性塞体209和端口空腔207。复合材料平槽模块通过去温底台223与端口固纤模块相连接，相邻的两个混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置通过左连接卡槽221、右连接卡槽210和卡槽固定栓222进行连接。复合材料平槽模块中特种复合材料制成的圆柱体219的材质取为特种性能树脂基复合材料，在特种性能树脂基复合材料材质的圆柱体219的末端布设有圆弧形的对凹形注胶槽220，在本实例中，安装管中内嵌有特种性能树脂基复合材料的特种复合材料219，且规定特种性能树脂基复合材料的热膨胀系数与特种性能树脂基复合材料中GJJV型号紧套传感光纤206的热膨胀系数之差与该对应段GJJV型号紧套传感光纤206应变值的乘积等于该对应段GJJV型号紧套传感光纤206的温度系数。一种如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，其特征在于：包括安装管、固定安装于安装管内部的复合材料平槽模块和端口固纤模块，所述的复合材料平槽模块和端口固纤模块之间在安装管内部形成真空腔(216)，真空腔(216)外部设置有抽真空装置，传感光纤(206)依次穿过复合材料平槽模块、真空腔(216)和端口固纤模块，所述安装管位于去温底台(223)上；所述复合材料平槽模块包括特种复合材料制成的圆柱体(219)，圆柱体(219)中心设有传感光纤(206)穿过的通孔，在圆柱体(219)顶部设有压盖(218)，圆柱体(219)底部设有盖板(217)，盖板(217)通过胶水固定在安装管内，压盖(218)中心设有对凹形注胶槽(220)；真空腔(216)与位于安装管外的抽真空装置连接；所述端口固纤模块包括弹性塞体(209)、下盖板(208)、左压板(202)和右压板(203)，所述左压板(202)和右压板(203)的下端分别设置有左球压体(204)和右球压体(205)，所述左压板(202)和右压板(203)的上端分别与下盖板(208)边缘铰接，左压板(202)和右压板(203)的中间部分分别和下盖板(208)的中间部分通过左弹簧(200)和右弹簧(201)连接，左压板(202)、右压板(203)、左球压体(204)、右球压体(205)和下盖板(208)形成端口空腔(207)，传感光纤(206)依次穿过盖板(217)、真空腔(216)、弹性塞体(209)和端口空腔(207)。...
【技术特征摘要】
1.一种混凝土坝应力应变多模块互校正式光纤监测装置，其特征在于：包括安装管、固定安装于安装管内部的复合材料平槽模块和端口固纤模块，所述的复合材料平槽模块和端口固纤模块之间在安装管内部形成真空腔(216)，真空腔(216)外部设置有抽真空装置，传感光纤(206)依次穿过复合材料平槽模块、真空腔(216)和端口固纤模块，所述安装管位于去温底台(223)上；所述复合材料平槽模块包括特种复合材料制成的圆柱体(219)，圆柱体(219)中心设有传感光纤(206)穿过的通孔，在圆柱体(219)顶部设有压盖(218)，圆柱体(219)底部设有盖板(217)，盖板(217)通过胶水固定在安装管内，压盖(218)中心设有对凹形注胶槽(220)；真空腔(216)与位于安装管外的抽真空装置连接；所述端口固纤模块包括弹性塞体(209)、下盖板(208)、左压板(202)和右压板(203)，所述左压板(202)和右压板(203)的下端分别设置有左球压体(204)和右球压体(205)，所述左压板(202)和右压板(203)的上端分别与下盖板(208)...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏怀智，顾冲时，杨孟，骆鸿，刘何稚，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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