The invention discloses a wave pressure impact force measuring sensor with distributed fiber ring structure, which relates to the field of optical fiber sensing technology. The sensor comprises a protective cavity with a circular flange structure, and includes an armored fiber, a locking sheath, a first 3dB coupler, a second 3dB coupler, a first fiber, a second fiber, a third fiber and a fourth light. The fiber, the first helical fiber and the second helical fiber can not only achieve single point measurement, but also realize distributed multi-point series array monitoring without power supply and demodulation with laser optical fiber signal, which has good stability, low cost and high reliability. It realizes the sensing of wave pressure impact on underwater structures such as dams, island facilities, ships and submarines.
【技术实现步骤摘要】
分布式光纤环结构的浪压冲击力测量传感器
本专利技术涉及光纤传感
,具体来讲是一种分布式光纤环结构的浪压冲击力测量传感器。
技术介绍
对于水库或者海浪恶劣海况下极端波浪作用于大坝或者防狼结构体及建筑物的上部结构时,会对建筑物产生极大的瞬时波浪冲击荷载,在剧烈的波浪冲击荷载作用下,结构物的弹性变形和振动引起的微裂纹经过长时间的积累,会造成结构物坍塌和疲劳破坏;同时随着海洋开发逐步向深水发展,海洋结构物尺度变大,整体刚度变小,结构物的弹性效应越来越突出,有关波浪冲击荷载作用下的结构物的动力响应值得重视。由于波浪冲击过程较复杂,涉及强非线性、瞬时效应、流体粘性、湍流、水气掺混等因素,关于波浪对海洋建筑物上部结构冲击作用的研究至今仍是海洋工程领域的难题。以往研究把海洋平台结构假定为刚体,但仅适用于浅水中的结构物。处于深水中的透空式结构物,随着结构尺度变大,整体刚度变小,自振频率和波浪荷载的频率更加趋近,同时冲击作用引起的局部振动会加速结构物表面微裂纹的增长过程,对建筑物的安全运行造成威胁。由于波浪冲击作用的机理尚不清楚,有关冲击作用下结构物的动力响应以及结构振动与波浪冲击荷载的耦合作用的研究甚少。因此须通过模型试验,对波浪冲击作用下结构的动力响应特性进行分析研究,为海洋建筑物的结构设计和安全运行提供理论依据。浪压力与波浪要素有关,对于中、高坝,浪压力在全部荷载中所占比重较小;对于低坝、闸墩、胸墙、表孔闸门等,浪压力常占相当比重。对于1级挡水建筑物,当浪压力为主要荷载之一时,宜通过模型试验进行论证。直墙式挡水建筑物上的浪压力:作用于铅直迎水面建筑物上的浪压力,根 ...
【技术保护点】
1.一种分布式光纤环结构的浪压冲击力测量传感器,包括圆盘形法兰结构的保护腔(1),其特征在于:还包括铠装光纤(5)、锁紧护套(6)、第一3dB耦合器(9)、第二3dB耦合器(10)、第一光纤(11)、第二光纤(12)、第三光纤(13)、第四光纤(14)、第一螺旋光纤(15)、第二螺旋光纤(19);所述保护腔(1)的中心孔(2)两端分别设置有第一法兰端盖(3)和第二法兰端盖(4);所述锁紧护套(6)设置在保护腔(1)的外壁(17);所述第一3dB耦合器(9)和第二3dB耦合器(10)都设置在保护腔(1)的内壁(16);所述铠装光纤(5)经过锁紧护套(6)进入保护腔(1),铠装光纤(5)在保护腔(1)内分束成第一光纤对(7)和第二光纤对(8),且第一光纤对(7)与第一3dB耦合器(9)的输入端连接,第二光纤对(8)与第二3dB耦合器(10)的输入端连接;所述第一光纤(11)、第二光纤(12)、第三光纤(13)、第四光纤(14)都设置在中心孔(2)内,且第一光纤(11)和第二光纤(12)分别与第一3dB耦合器(9)的输出端连接,第三光纤(13)和第四光纤(14)分别与第二3dB耦合器(10) ...
【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤环结构的浪压冲击力测量传感器,包括圆盘形法兰结构的保护腔(1),其特征在于:还包括铠装光纤(5)、锁紧护套(6)、第一3dB耦合器(9)、第二3dB耦合器(10)、第一光纤(11)、第二光纤(12)、第三光纤(13)、第四光纤(14)、第一螺旋光纤(15)、第二螺旋光纤(19);所述保护腔(1)的中心孔(2)两端分别设置有第一法兰端盖(3)和第二法兰端盖(4);所述锁紧护套(6)设置在保护腔(1)的外壁(17);所述第一3dB耦合器(9)和第二3dB耦合器(10)都设置在保护腔(1)的内壁(16);所述铠装光纤(5)经过锁紧护套(6)进入保护腔(1),铠装光纤(5)在保护腔(1)内分束成第一光纤对(7)和第二光纤对(8),且第一光纤对(7)与第一3dB耦合器(9)的输入端连接,第二光纤对(8)与第二3dB耦合器(10)的输入端连接;所述第一光纤(11)、第二光纤(12)、第三光纤(13)、第四光纤(14)都设置在中心孔(2)内,且第一光纤(11)和第二光纤(12)分别与第一3dB耦合器(9)的输出端连接,第三光纤(13)和第四光纤(14)分别与第二3dB耦合器(10)的输出端连接;所述第一螺旋光纤(15)设置在第一法兰端盖(3)的内侧,且第一螺旋光纤(15)的两端分别与第一光纤(11)、第二光纤(12)连接;所述第二螺旋光纤(...
【专利技术属性】
技术研发人员:衣文索,廖志华,衣文凯,张学文,
申请(专利权)人:湖北文索光电科技有限公司,衣文索,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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