一种光纤式土压力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种光纤式土压力传感器，包括下壳体并与其上部配合连接的上壳体；所述上壳体与下壳体配合连接后整体构成扁平式壳体，其内部形成为空腔结构并与其端部的引出端连通设置，并在空腔内设置有压力传感装置；所述引出端连接有光纤护套；所述光纤护套的端部连接有输出光纤。本发明专利技术通过上壳体与下壳体中设置的等边菱形框架的压力传感装置，可将光栅栅区始终处于悬空状态，栅区产生均匀应变，避免了光栅反射光谱展宽及啁啾现象，在土中自由场压力测量时，可有效减小传感器与介质的匹配误差，并且光纤固定采用焊接工艺，避免了胶粘带来的蠕变、老化、失效等问题，提高了传感器的长期稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤式土压力传感器
本专利技术属于传感器
，特别是涉及一种光纤式土压力传感器。
技术介绍
在岩土工程领域，通过土压力的测量获得土体或岩体的应力状态是实现工程稳定性分析与安全性评价的重要条件之一。目前，土压力测量主要是通过在土体中埋设土压力传感器(或称土压力计、或土压力盒)的方式实现。传统的土压力传感器主要有电阻应变式、压阻式、振弦式、差动电阻式和电感式等，但这类土压力传感器普遍存在长期稳定性差、易受电磁干扰、分布式测量难以实现等不足，无法满足长期监测的需要。光纤光栅作为一种较新型的光纤传感元件，具有本质安全、抗电磁干扰、使用寿命长、易于组网等优点，基于光纤光栅的土压力传感器也渐渐成为人们研究的热点。目前提出的光纤光栅土压力传感器结构形式主要有：（1）膜片粘贴式。将一根光纤光栅粘贴于膜片中心处，通过膜片弯曲产生应变，带动粘结在其表面上的光纤光栅的输出波长发生变化，将土压力转换为光栅的输出。（2）传压杆+悬臂梁式。在压力敏感膜片中心设置传压杆，传感器内部设置悬臂梁，传压杆与悬臂梁自由度相连，膜片受压后中心产生一挠度，通过刚性的力传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤式土压力传感器，包括下壳体（2）并与其上部配合连接的上壳体（1）；其特征是：所述上壳体（1）与下壳体（2）配合连接后整体构成扁平式壳体，其内部形成为空腔结构并与其端部的引出端连通设置，并在空腔内设置有压力传感装置；所述引出端连接有光纤护套（5）；所述光纤护套（5）的端部连接有输出光纤（6）；所述压力传感装置整体为双面敏感的一体式菱形框架（3），在菱形框架（3）的对角焊接设置有光纤光栅（4）。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤式土压力传感器，包括下壳体（2）并与其上部配合连接的上壳体（1）；其特征是：所述上壳体（1）与下壳体（2）配合连接后整体构成扁平式壳体，其内部形成为空腔结构并与其端部的引出端连通设置，并在空腔内设置有压力传感装置；所述引出端连接有光纤护套（5）；所述光纤护套（5）的端部连接有输出光纤（6）；所述压力传感装置整体为双面敏感的一体式菱形框架（3），在菱形框架（3）的对角焊接设置有光纤光栅（4）。


2.根据权利要求1所述的一种光纤式土压力传感器，其特征是：所述上壳体（1）为具有圆环凸台和圆平膜片的帽形结构，在圆平膜片中心处设置为方形凹槽；所述下壳体（2）为具有圆环边缘和圆平膜片的凹形结构，在圆平膜片中心处设置为方形凹槽；所述上壳体（1）的圆环凸台的外径与所述下壳体（2）的圆环边缘的内径配合连接。


3.根据权利要求1所述的一种光纤式土压力传感器，其特征是：所述压力传感装置的菱形框架（3）的四条边等长，为长条形...

【专利技术属性】
技术研发人员：余尚江，周会娟，陈晋央，陈显，孟晓洁，马新宝，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41