一种环形结构收敛监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环形结构收敛监测装置及监测方法，所述装置包括：纺锤形换能结构和传感单元；其中，所述纺锤形换能结构由环形结构的一部分和弧形结构构成，用于将所述环形结构的收敛量转换为所述纺锤形换能结构的变形量；所述传感单元包括应变传感光栅、温度补偿光栅、基片；所述应变传感光栅和所述温度补偿光栅串联且均封装在所述基片上，并通过传输光纤传输应变传感信息和温度补偿信息；所述基片固定在所述纺锤形换能结构两侧内壁上。通过将纺锤形换能结构连续布设在环形结构内壁，并对传感单元传输的应变信息进行分析，确定收敛点位置及收敛量大小，从而实现对环形结构的矢量收敛监测，具有灵敏度高、布设简单、可操作性强和应用广泛的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种环形结构收敛监测装置及监测方法
本专利技术属于光纤传感领域，更具体地，涉及一种环形结构收敛监测装置及监测方法。
技术介绍
在海洋探测设备，地下工程实体，地上建筑等各种领域的周边环境复杂，结构的实际受力状态较难掌握，长时间处于这种环境下容易处出现结构变形收敛的情况，存在着很大的安全隐患。而结构的维护工作量大时间紧，因此对重大工程结构的健康状态进行实时在线监测，及时发现结构的变形收敛，并评估其安全性，预测结构的性能变化、剩余寿命和安全性并做出维护决定，对提高工程结构的运营效率，保障人民生命财产安全具有重要的意义，因此需要及时监测掌握工程结构的应力应变情况，并进行信息化处理。目前常用的结构变形的监测仪器有水准仪、全站仪、位移计等，这些设备的安装作业效率低、覆盖范围有限、信息不够丰富，测量精度不高，且受隧道施工影响较大，涉及的器材较多，数据的存储、传输、处理分析的工作量大，不适合广泛的工程应用；另一种采用光纤传感对结构的健康状态进行监测，光纤传感器通常于结构的表面或内部进行布设，对于在结构内部布设，施工复杂，且难以更换失效的传感器。对于在表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形结构收敛监测装置，其特征在于，包括：纺锤形换能结构(2)和传感单元(4)；其中，/n所述纺锤形换能结构(2)由环形结构(1)的一部分和弧形结构(3)构成，所述弧形结构(3)两端固定在所述环形结构(1)内壁上；所述纺锤形换能结构(2)用于将所述环形结构(1)的收敛量转换为所述纺锤形换能结构(2)的变形量；/n所述传感单元(4)包括应变传感光栅(5)、温度补偿光栅(6)、基片(8)；其中，所述应变传感光栅(5)和所述温度补偿光栅(6)串联且均封装在所述基片(8)上，并通过传输光纤(7)传输应变传感信息和温度补偿信息；所述基片(8)两端分别固定在所述纺锤形换能结构(2)两侧内壁上。/n

【技术特征摘要】
1.一种环形结构收敛监测装置，其特征在于，包括：纺锤形换能结构(2)和传感单元(4)；其中，
所述纺锤形换能结构(2)由环形结构(1)的一部分和弧形结构(3)构成，所述弧形结构(3)两端固定在所述环形结构(1)内壁上；所述纺锤形换能结构(2)用于将所述环形结构(1)的收敛量转换为所述纺锤形换能结构(2)的变形量；
所述传感单元(4)包括应变传感光栅(5)、温度补偿光栅(6)、基片(8)；其中，所述应变传感光栅(5)和所述温度补偿光栅(6)串联且均封装在所述基片(8)上，并通过传输光纤(7)传输应变传感信息和温度补偿信息；所述基片(8)两端分别固定在所述纺锤形换能结构(2)两侧内壁上。


2.根据权利要求1所述的环形结构收敛监测装置，其特征在于，所述基片(8)所用材料的杨氏模量比所述弧形结构(3)所用材料的杨氏模量小3个数量级以上。


3.根据权利要求1所述的环形结构收敛监测装置，其特征在于，所述应变传感光栅(5)所在位置对应的基片宽度小于所述温度补偿光栅(6)所在位置对应的基片宽度。


4.根据权利要求1所述的环形结构收敛监测装置，其特征在于，所述弧形结...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志君，王雪晴，宋青果，孙琪真，刘德明，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42