用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置及其监测系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置及其监测系统，解决了光纤光栅传感器植入成功率低、使用寿命短、成本高等问题。本发明专利技术光纤光栅传感装置包括由多根橡胶轴瓦条组成的橡胶轴瓦，至少一根橡胶轴瓦条内沿埋装有光纤光栅传感单元，所述光纤光栅传感单元包括有轴向埋装在所述橡胶轴瓦条内的毛细管、封装在毛细管中的光纤、和填装在毛细管和光纤间的填料；所述光纤上设有多个光栅。本发明专利技术监测系统包括光纤光栅传感装置、光纤光栅解调仪、上位机、数据综合分析单元和报警和输出单元。本发明专利技术易于制造、成本低、可靠性好、使用寿命长、准确性高、可同步连续对轴瓦的载荷、温度和应力进行监测。

Fiber Bragg grating sensing device and its monitoring system for detecting the bearing state of water lubricated shaft

【技术实现步骤摘要】
用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置及其监测系统
本专利技术涉及一种轴承传感器及监测系统。
技术介绍
水润滑轴承主要安装在船舶艉部，浸泡在水中，利用水作为润滑剂，支承船舶主轴的旋转运行。水润滑轴承的橡胶轴瓦作为弹性体，可有效抑制转轴的旋转振动并改善轴系对中效果。利用监测系统对橡胶轴瓦条的应力、温度、载荷等状态进行监测，分析橡胶轴承的工作特性，对增强水润滑轴承的功能，提高使用寿命，以及指导船舶维护管理，降低维修成本具有重要经济意义。由于水润滑轴承长期浸泡在水环境中，传统的电信号传感器难以满足应用环境要求。使用光纤光感器可满足上述应用环境要求。目前，光纤等传感技术在滚动轴承、机械滑动轴承、橡胶轮胎等装置上已有应用。但是，光纤传感技术尚未在水润滑橡胶轴承轴瓦上进行应用。中国专利公开号CN102412036A在橡胶产品中直接复合光纤用于植入光纤传感器，但橡胶轴瓦制造时需要经过高温模压工艺过程，温度超过150℃，压力超过1.5MPa。常规光纤的外涂覆层一般为丙烯酸树脂，其工作温度一般为-65～85℃。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置，包括由多根橡胶轴瓦条组成的橡胶轴瓦，其特征在于，至少一根橡胶轴瓦条内沿埋装有光纤光栅传感单元，所述光纤光栅传感单元包括有轴向埋装在所述橡胶轴瓦条内的毛细管、封装在毛细管中的光纤、和填装在毛细管和光纤间的填料；所述光纤上设有多个光栅，所述光栅为均匀光纤布拉格光栅。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置，包括由多根橡胶轴瓦条组成的橡胶轴瓦，其特征在于，至少一根橡胶轴瓦条内沿埋装有光纤光栅传感单元，所述光纤光栅传感单元包括有轴向埋装在所述橡胶轴瓦条内的毛细管、封装在毛细管中的光纤、和填装在毛细管和光纤间的填料；所述光纤上设有多个光栅，所述光栅为均匀光纤布拉格光栅。


2.如权利要求1所述的用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置，其特征在于，所述毛细管中封装有并行的两根光纤，每根光纤上不同轴向位置分布设置多个光栅，形成光栅串；同一光纤上不同轴向位置布置的光栅的中心波长不同，不同光纤上同一轴向位置布置的光栅的中心波长也不同；光栅的中心波长对应相应的光栅周期。


3.如权利要求1所述的用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置，其特征在于，所述毛细管为毛细钢管、毛细铜管或者毛细塑料管；所述填料为橡胶或树脂材料。


4.如权利要求1-3任一项所述的水润滑轴承受力状态与温度传感装置，其特征在于，所述毛细管的至少一端伸出或平齐于橡胶轴瓦条的端部表面。


5.如权利要求4所述的用于水润滑轴承受力状态检测的光纤光栅传感装置，其特征在于，所述埋装方法为，将毛细管按预定位置轴向布置，随橡胶轴瓦模压硫化全部或部分埋入橡胶轴瓦条内；将装有多个光栅的两根光纤并行插入毛细管中，使两根光纤上...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅长庚，俞晓丰，杨雪，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42