一种基于同轴电磁波法布里-珀罗干涉技术的智能土工布制造技术

本发明专利技术公开了一种基于同轴电磁波法布里

【技术实现步骤摘要】
一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布


[0001]本专利技术属于结构安全监测领域，具体涉及一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布。

技术介绍

[0002]公路、铁路、机场跑道等基础设施穿越软土和岩溶土洞发育区域存在路基不均匀沉降或突发塌陷风险，采用土工布防治地基不均匀沉降和岩溶塌陷的技术在国内外已有广泛的应用。土工布埋于地面以下属于隐蔽加固材料，土工布的服役期间的使用性能评估是目前急需解决的难题，传感器直接粘帖在土工布表存活率低，为此有报道将光纤光栅传感器缝合到土工布上和在土工布编制成型过程中将光纤植入到土工布中开展受力或变形监测。光纤或光纤光栅的极限拉伸变形低于1.6％，实际工程中地基变形特别是填筑期的变形很容易使布设在土工布上的光纤或光纤光栅超过自身变形量程而断裂，且土工布自身的变形量程要远远大于光纤或光纤光栅，因此光纤或光纤光栅传感技术只能实现土工布小变形监测。目前已有报道基于同轴电缆技术的传感器的变形量程可达到20％左右。如何将同轴电缆传感技术应用到土工布大变形监测中具有重要的工程价值。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布。
[0004]本专利技术的技术方案为一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布包括土工布(1)、同轴电缆(2)和金属U型管(3)，其特征在于在土工布(1)编制成型过程中，多根同轴电缆(2)作为额外纤维植入到土工布(1)中，多个金属U型管(3)间隔一定距离固定在同轴电缆(2)上形成智能土工布。
[0005]同轴电缆(2)的直径为1.2mm，沿着土工布(1)的经向和纬向植入到土工布(1)中，同轴电缆(2)植入数量由土工布(1)变形测量要求确定。
[0006]金属U型管(3)内径1.3mm、外径1.5mm，长度为1cm，间隔一定距离套在同轴电缆(2)上并通过嵌压方式固定在同轴电缆(2)上形成阻抗间断点，任何两个阻抗间断点形成法布里
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珀罗干涉腔，金属U型管(3)在同轴电缆(2)上的位置和数量由土工布(1)变形测量需求确定。
[0007]本专利技术的效果和益处是同轴电缆植入到土工布中形成智能土工布，传感测点位置和数量可通过嵌压金属U型管任意设定，方便对土工布的变形进行多点连续测量，且同轴电缆本身具有较大的延伸率，变形量程与土工布变形量程匹配，适合土工布服役期大变形监测。
附图说明
[0008]图1为本专利技术的一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布结构示
意图。
[0009]图2为本专利技术的金属U型管套在同轴电缆上的结构示意图。
[0010]图3为本专利技术的金属U型管在同轴电缆上嵌压固定前后的纵截面结构示意图。
[0011]图中：1土工布；2同轴电缆；3金属U型管。
具体实施方式
[0012]以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。
[0013]附图1为本专利技术的一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布结构示意图。具体实施方式是在土工布(1)编织成型过程中，多根同轴电缆(2)作为额外纤维沿着土工布(1)径向和纬向植入，同轴电缆(2)直径1.2mm，多个内径1.3mm、外径1.5mm和长度1cm的金属U型管(3)间隔一定套在同轴电缆(2)上并嵌压固定在同轴电缆(2)上形成阻抗间断点，任何两个阻抗间断点形成法布里
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珀罗干涉腔。植入到土工布(1)中同轴电缆(2)数量、位置以及金属U型管(3)的数量和位置由土工布(1)变形或受力测量需求确定。土工布(1)发生变形，变形区域同轴电缆(2)发生形变即两个金属U型管(3)之间的间距发生变化，引起相应的法布里
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珀罗干涉频谱的谐振峰变化，谐振峰增量与应变增量成线性传感关系，基于谐振峰增量测量得到相应的应变。
[0014]附图2为本专利技术的金属U型管套在同轴电缆上的结构示意图。具体实施方案是金属U型管(3)直接从U型位置穿套在同轴电缆(2)上，金属U型管(3)之间的距离和数量由测量需求确定。
[0015]附图3为本专利技术的金属U型管在同轴电缆上嵌压固定前后的纵截面结构示意图。本图以四个金属U型管(3)固定在同轴电缆(2)上为例进行实施说明。具体实施方式四个金属U型管(3)首先从U型位置套在同轴电缆(2)上，然后通过嵌压方式将金属U型管固定在同轴电缆(2)上并形成四个阻抗间断点，任何两个阻抗间断点形成法布里
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珀罗干涉腔，金属U型管(3)在同轴电缆上的位置由监测测点位置确定及变形监测需求确定。
[0016]以上所述仅表达本专利技术的实施方式，但并不能因此而理解为对本专利技术专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布，包括土工布(1)、同轴电缆(2)和金属U型管(3)，其特征在于：在土工布(1)编织过程中，多根同轴电缆(2)植入到土工布中，多个金属U型管(3)固定在同轴电缆(2)上形成智能土工布。2.根据权利要求1所述的一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布，其特征在于同轴电缆(2)的直径1.2mm，同轴电缆(2)沿着土工布(1)径向和纬向植入。3.根据权利要求2所述的一种基于同轴电磁波法布里
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珀罗干涉技术的智能土工布，其特征在于金属U...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建平，王晓雪，
申请(专利权)人：大连博瑞鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：