The invention discloses a gravity type fiber grating angle sensor, including a protective shell and induction structure; protective housing is a rectangular box, one side open holes for fixing piece for connecting the piercing pigtail; the protective casing and the object to be measured; the induction structure includes a counterweight, strain sensing substrate, monitoring of fiber grating, fiber grating compensation and a fixed shaft, L connector, I connector and stainless steel short columns of the whole pendulum structure; fixed axis fixed on the protective casing of the upper right corner of the fixed shaft is connected with the middle two, I type connectors; counterweight for straight angle isosceles triangle, the bevel edge at the center to connect two L connector two, a right angle side parallel to the edge and triangle centroid position is fixed with two small isosceles triangle. The invention of tilt sensor has the advantages of simple structure, fast response speed, high accuracy and good stability, adjustable, temperature compensation, and is easy to manufacture, anti electromagnetic interference, has good prospect of Engineering application.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术基于光纤光栅技术,是一种用于监测建筑物倾斜量的传感器,属于光纤传感
技术介绍
大型土木工程诸如水利工程、桥梁工程、房屋工程、近海采油平台和大型水塔等由于地基基础不均匀沉降易发生倾斜现象,不但影响工程建筑的正常使用功能,而且引起附加应力甚至导致结构破坏。因此,贯穿施工与运营期的结构倾斜状态监测很有必要。传统的倾角传感器以电磁效应、电容效应等为基本原理,可达到较高的精度与分辨率,但这种弱电式传感器存在抗电磁干扰性能差、测量距离近的缺陷,在电磁干扰严重的环境以及需要远距离监测的情况下难以适用。光纤光栅具有测量灵敏度高、抗电磁干扰、信号传输距离远、耐腐蚀的优点,适用于建筑物的长期远距离结构健康监测。因此,研发一种用于长期实时监测建筑物倾斜量的光纤光栅倾角传感器有意义。
技术实现思路
本专利技术涉及一种结构简单,性能稳定、可靠、灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀,用于长期实时监测建筑物倾斜量的传感器。为了实现上述目的,本专利技术解决技术问题的技术方案是:一种重力式光纤光栅倾角传感器,主要包括保护壳体和感应结构;保护壳体为矩形盒式,一侧开小孔用于尾纤穿出;固定片用于保护壳体与被测物体的连接;感应结构包括配重块、应变感应基片、监测光纤光栅、补偿光纤光栅、固定轴、L型连接件、I型连接件和不锈钢短柱其整体成钟摆结构;固定轴固定于保护壳体的右上角,固定轴中部连接两个I型连接件;配重块为等腰直角三角形,其斜边中心处连接两个L型连接件,两个直角边上平行于斜边且过三角形形心的位置上固定两个小型等腰直角三角形;应变感应基片为矩形薄片,两端分别采用螺栓与L型连接件和I型连接 ...
【技术保护点】
一种重力式光纤光栅倾角传感器,其特征在于:主要包括保护壳体和感应结构;保护壳体(10)为矩形盒式,一侧开小孔用于尾纤(12)穿出;固定片(11)用于保护壳体(10)与被测物体的连接;感应结构包括配重块(1)、应变感应基片(2)、监测光纤光栅(3)、补偿光纤光栅(4)、固定轴(5)、L型连接件(6)、I型连接件(7)和不锈钢短柱(8)其整体成钟摆结构;固定轴(5)固定于保护壳体(10)的右上角,固定轴(5)中部连接两个I型连接件(7);配重块(1)为等腰直角三角形,其斜边中心处连接两个L型连接件(6),两个直角边上固定两个小型等腰直角三角形;应变感应基片(2)为矩形薄片,两端分别采用螺栓(9)与L型连接件(6)和I型连接件(7)连接;将配重块顺时针旋转45°,将四个不锈钢短柱(8)固接到保护壳体(10)内;不锈钢短柱(8)的固定位置是在配重块(1)的两个小型等腰直角三角形上下两边和配重块(1)斜边上,用来阻止配重块(1)旋转,防止应变感应基片(2)受压力作用;监测光纤光栅(3)粘贴于应变感应基片(2)中部;补偿光纤光栅(4)粘贴于保护壳体(10)临近监测光纤光栅(3)的内壁上;监测光纤光 ...
【技术特征摘要】
1.一种重力式光纤光栅倾角传感器,其特征在于:主要包括保护壳体和感应结构;保护壳体(10)为矩形盒式,一侧开小孔用于尾纤(12)穿出;固定片(11)用于保护壳体(10)与被测物体的连接;感应结构包括配重块(1)、应变感应基片(2)、监测光纤光栅(3)、补偿光纤光栅(4)、固定轴(5)、L型连接件(6)、I型连接件(7)和不锈钢短柱(8)其整体成钟摆结构;固定轴(5)固定于保护壳体(10)的右上角,固定轴(5)中部连接两个I型连接件(7);配重块(1)为等腰直角三角形,其斜边中心处连接两个L型连接件(6),两个直角边上固定两个小型等腰直角三角形;应变感应基片(2)为矩形薄片,两端分别采用螺栓(9)与L型连接件(6)和I型连接件(7)连接;将配重块顺时针旋转45°,将四个不锈钢短柱(8)固接到保护壳体(10)内;不锈钢短柱(8)的固定位置是在配重块(1)的两个小型等腰直角三角形上下两边和配重块(1)斜边上,用来阻止配重块(1)旋转,防止应变感应基片(2)受压力作用;监测光纤光栅(3)粘贴于应变感应基片(2)中部;补偿光纤光栅(4)粘贴于保护壳体(10)临近监测光纤光栅(3)的内壁上;监测光纤光栅(3)与补偿光纤光栅(4)的尾纤(12)均穿过保护壳体(10)侧面小孔并套上光纤松套管。2.根据权利要求1所述的一种重力式光纤光栅倾角传感器,其特征在于:所述监测光纤光栅(3)为Bragg光栅。3.根据权利要求1所述的一种重力式光纤光栅倾角传感器,其特征在于:监测机理是配重块受力平衡时在...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙丽,徐自强,李闯,张春巍,朱春阳,
申请(专利权)人:沈阳建筑大学,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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