地下建筑用光纤光栅传感器阵列及其防护装置和施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种地下建筑用光纤光栅传感器阵列及其防护装置和施工方法。光纤光栅传感器阵列是由多个测试通道组成的应变测试阵列；每个测试通道由若干光纤光栅传感器串联组成；光纤光栅传感器中心的裸光纤中部经光刻形成布拉格光纤光栅，布拉格光纤光栅经金属化处理后固定于两个固定端子上，固定端子与弹性梁通过螺纹连接；在裸光纤外部设有铠装披覆形成铠装光缆，铠装光缆在压接端子处压接固定并放置准直套管。施工方法为：将光纤光栅传感器通过单模单芯铠装光缆连接成通道，并对光纤光栅传感器、单模单芯铠装光缆及熔接点进行防护：周转运输进入施工现场，安装调试光纤光栅传感器，并布设通道。本发明专利技术满足光纤熔接对环境的要求，提高了作业效率。

Optical fiber grating sensor array for underground building and protection device and construction method thereof

The invention discloses an optical fiber grating sensor array for underground buildings, a protection device and a construction method thereof. Optical fiber grating sensor array is composed of a plurality of strain test array test channel; each test channel is composed of a plurality of optical fiber grating sensors are connected in series; the bare fiber central fiber grating sensor formed by photolithography Prague fiber grating, fiber Prague grating with metal processing fixed on two fixed terminals, fixed terminals and elastic beam through the thread connection; in the bare fiber is arranged outside the drape forming armored armored cable armored cable in crimping terminal crimping and placed fixed alignment sleeves. The construction method is as follows: the fiber grating sensor through single core armored cable is connected into the channel, and the protection of the optical fiber grating sensor, single core armored cable and splice: transport turnover in the construction site, the installation and debugging of optical fiber grating sensor, and distribution channel. The invention meets the requirements of the environment of the optical fiber welding, and improves the operation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
地下建筑用光纤光栅传感器阵列及其防护装置和施工方法
本专利技术涉及一种地下建筑用光纤光栅传感器阵列及其防护装置和施工方法，属于光纤光栅传感器领域。
技术介绍
目前，光纤光栅传感技术以其优越的抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、体积小、传输损耗小、传输容量大等特点，在建筑结构健康监测领域中得到广泛的使用，然而在项目实施过程中，光纤光栅传感器及光缆的布设防护为一线施工环节，面临着恶劣的土木施工环境，所以有效的防护措施及施工工艺是系统长期稳定工作的重要保障。光纤光栅传感器安装方式有安装式和预埋式两种，对于大型地下浇筑式建筑物，空间的局限性决定了最合适的布设方式为浇筑预埋式。理由有三：一是可提高测点布局的自由度，实现无死角布设；二是无需预留后期操作空间；三是浇筑后的建筑结构对光纤光栅传感器及光缆形成了极佳的保护。光纤光栅传感器的核心部件为位于裸光纤上的一段光纤光栅，裸光纤本身质地脆弱，易断裂，要提高光纤光栅传感器的环境适应性及使用寿命，根本上讲就是提高光纤的环境适应性及长期工作稳定性。影响光纤使用寿命的因素主要有：一、光纤表面的微裂纹的存在和扩大；二、大气环境中的水和水蒸气分子对光纤表面的侵蚀；三、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下建筑用光纤光栅传感器阵列，其特征在于：是由多个测试通道组成的用于地下建筑的应变测试阵列；每个测试通道由若干个光纤光栅传感器（1‑1）串联组成，相邻的两个光纤光栅传感器（1‑1）连接处通过光纤熔接方式连接，传感器两端均可传输光信号；光纤光栅传感器（1‑1）的中心为一根裸光纤（1‑1‑2），裸光纤中部经光刻形成布拉格光纤光栅（1‑1‑8），布拉格光纤光栅经金属化处理后焊接固定于两个固定端子（1‑1‑7）上，固定端子（1‑1‑7）与弹性梁（1‑1‑5）通过螺纹连接；弹性梁（1‑1‑5）中部设有栅栏结构，每两个栅栏结构之间交叉90度；弹性梁两端设有防水槽，弹性梁位于金属套管（1‑1‑6）外侧，...

【技术特征摘要】
1.一种地下建筑用光纤光栅传感器阵列，其特征在于：是由多个测试通道组成的用于地下建筑的应变测试阵列；每个测试通道由若干个光纤光栅传感器（1-1）串联组成，相邻的两个光纤光栅传感器（1-1）连接处通过光纤熔接方式连接，传感器两端均可传输光信号；光纤光栅传感器（1-1）的中心为一根裸光纤（1-1-2），裸光纤中部经光刻形成布拉格光纤光栅（1-1-8），布拉格光纤光栅经金属化处理后焊接固定于两个固定端子（1-1-7）上，固定端子（1-1-7）与弹性梁（1-1-5）通过螺纹连接；弹性梁（1-1-5）中部设有栅栏结构，每两个栅栏结构之间交叉90度；弹性梁两端设有防水槽，弹性梁位于金属套管（1-1-6）外侧，在金属套管两端分别设有套接柱（1-1-3），固定端子与套接柱通过螺纹连接；套接柱（1-1-3）的端部安装压接端子（1-1-1）；光纤光栅传感器两端的裸光纤外部设有铠装披覆（1-1-9），形成铠装光缆（2-1），铠装光缆在压接端子（1-1-1）处压接固定；该固定点放置准直套管（1-1-10）；光纤光栅传感器（1-1）两端的套接柱（1-1-3）是由宝塔状和精密螺纹两种结构组成的柱体。2.根据权利要求1所述的地下建筑用光纤光栅传感器阵列，其特征在于：所述弹性梁两端的防水槽内设有橡胶圈（1-1-4）。3.根据权利要求1所述的地下建筑用光纤光栅传感器阵列，其特征在于：所述布拉格光纤光栅的两端与固定端子（1-1-7）通过焊接的方式固定。4.一种权利要求1~3任一项所述的地下建筑用光纤光栅传感器阵列的防护装置，其特征在于：所述防护装置设置在光纤光栅传感器（1-1）外侧，防护装置包括防护硬管、螺母、支座、喉箍、防护软管；防护硬管（1-5）穿套于光纤光栅传感器（1-1）外侧，其间隙填充满硅胶类防水填充材料；光纤光栅传感器两端对称设置有螺母、支座、喉箍，光纤光栅传感器（1-1）通过螺母（1-3）及支座（1-4）与主钢筋（11）固定，其中支座（1-4）焊接在主钢筋（11）上；防护软管（2-2）套接于光纤光栅传感器（1-1）两端的套接柱（1-1-3）上，通过喉箍（1-2）箍紧；光纤光栅传感器（1-1）两端的套接柱（1-1-3）的宝塔状结构外侧设有防护软管（2-2），套接柱（1-1-3）的精密螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，刘国忠，张建荣，唐园慧，侯华，李斌，杨波，权钟，杜晓磊，周惠晋，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三七二九部队，山西科泰航天防务技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14