内置传感器的智能缆索制造技术

本实用新型专利技术涉及一种内置传感器的智能缆索，包括索体，其特征在于在所述索体的钢丝束外围添加有钢丝智能筋（３），该钢丝智能筋（３）包括钢丝（２）和光纤光栅应变传感器（１），光纤光栅应变传感器（１）包括支座（１－４），将所述光纤光栅应变传感器（１）的支座（１－４）与钢丝（２）焊接在一起，制成可测力的钢丝智能筋（３）。本实用新型专利技术通过在缆索内布置钢丝智能筋，使内置应变传感器的输出能够有效表征缆索整体受力状况，保证了缆索内置传感器测试索力的长期可靠性、稳定性的要求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种内置传感器的智能缆索，适用于斜拉桥、悬索桥、拱桥等缆索 承重结构。也可应用于交通、汽车、建筑等领域。属桥梁结构件

技术介绍
现代大跨度桥梁的缆索系统是斜拉桥和悬索桥的核心构件，大跨径桥梁结构的自 重和桥上动载，绝大部分是通过缆索系统传递到塔柱上，缆索的工作状态是直接反映桥梁 是否处于安全状态的重要标志之一。但由于构造设计、环境腐蚀、疲劳积累等原因，缆索在 服役期间难免出现不同程度的损伤和劣化。若能将传感器有机地集成到缆索内部，使其自 身能够测量内部应力、温度等参数，使其从一个单纯承力的缆索上升为具有自动感知能力 的智能缆索，同时也实现兼顾缆索的整体受力与局部丝受力监测的可能，将更有利于人们 掌握缆索自身以及全桥的结构安全与运营状态，及时发现事故先兆、防止突发性事故发生。光纤光栅是一种性能优良的敏感元件，可通过布拉格反射波长的移动来感应外界 微小应变变化，从而实现对结构应力、温度等参数实现在线监测。它具有不怕恶劣环境、不 受环境噪声干扰、抗电磁干扰、集传感与传输于一体、构造简单、使用方便、测量精度高等特 点ο申请号为200910145152. X、名称为《内置光纤光栅传感器的桥梁用智能缆索系统》 的专利技术专利申请公开了将光纤光栅以合适的封装结构制成光纤光栅应变传感器，并将其布 置于缆索连接筒部位，制成内部可测力的智能缆索。申请号为200910145153. 4、名称《智能 型缆索光纤光栅应变传感器》的专利技术专利申请公开了特制的光纤光栅应变传感器的封装结 构。要使缆索内置传感器能够准确地测试索内钢丝的受力情况，需要将特制的光纤光栅应 变传感器与缆索内的高强钢丝有效连接。由于缆索内高强钢丝的安全使用要求，表面并不 能进行任何影响其强度的操作。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种能够在不影响其他钢丝的前提 下，使传感器的输出能够反映缆索的整体受力状况的内置传感器的智能缆索。本技术的目的是这样实现的一种内置传感器的智能缆索，包括索体，在所述 索体的钢丝束外围添加有钢丝智能筋，该钢丝智能筋包括钢丝和光纤光栅应变传感器，光 纤光栅应变传感器包括支座，将所述光纤光栅应变传感器的支座与钢丝焊接在一起，制成 可测力的钢丝智能筋。本技术的有益效果是本技术通过在缆索内布置钢丝智能筋，使内置应变传感器的输出能够有效表 征缆索整体受力状况。保证了缆索内置传感器测试索力的长期可靠性、稳定性的要求。附图说明图1为本技术涉及的光纤光栅应变传感器结构示意图。图2为本技术的光纤光栅应变传感器的支座结构示意图。图3为本技术的钢丝智能筋结构示意图。图4为本技术内置传感器的智能缆索截面示意图。图中光纤光栅应变传感器1、第一光纤光栅1-1、第二钢管1-2、第一钢管1-3、支座1_4、 热缩套1-5、保护钢管1-6 ；钢丝 2钢丝智能筋3。具体实施方式参见图4，图4为本技术内置传感器的智能缆索截面示意图。由图4可以看 出，本技术内置传感器的智能缆索，包括索体，在所述索体的钢丝束外围添加有钢丝智 能筋3，该钢丝智能筋3包括钢钢丝2和光纤光栅应变传感器1，所述光纤光栅应变传感器1 结构如图1所示，包括第一光纤光栅1-1、第二钢管1-2、第一钢管1-3、支座1-4、热缩套1-5 和保护钢管1-6。其中光纤光栅应变传感器1的支座1-4结构如图2。将光纤光栅应变传 感器1的支座1-4与钢丝2焊接在一起，使光纤光栅应变传感器1与钢丝2成为一个整体， 制成可测力的钢丝智能筋3，如图3。权利要求一种内置传感器的智能缆索，包括索体，其特征在于在所述索体的钢丝束外围添加有钢丝智能筋(3)，该钢丝智能筋(3)包括钢丝(2)和光纤光栅应变传感器(1)，光纤光栅应变传感器(1)包括支座(1-4)，将所述光纤光栅应变传感器(1)的支座(1-4)与钢丝(2)焊接在一起，制成可测力的钢丝智能筋(3)。专利摘要本技术涉及一种内置传感器的智能缆索，包括索体，其特征在于在所述索体的钢丝束外围添加有钢丝智能筋(3)，该钢丝智能筋(3)包括钢丝(2)和光纤光栅应变传感器(1)，光纤光栅应变传感器(1)包括支座(1-4)，将所述光纤光栅应变传感器(1)的支座(1-4)与钢丝(2)焊接在一起，制成可测力的钢丝智能筋(3)。本技术通过在缆索内布置钢丝智能筋，使内置应变传感器的输出能够有效表征缆索整体受力状况，保证了缆索内置传感器测试索力的长期可靠性、稳定性的要求。文档编号E01D19/16GK201620355SQ20102011503公开日2010年11月3日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日专利技术者刘礼华, 吉俊兵, 周祝兵, 姜德生, 张恩隆, 李盛, 赵霞 申请人:法尔胜集团有限公司;武汉理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置传感器的智能缆索，包括索体，其特征在于在所述索体的钢丝束外围添加有钢丝智能筋（３），该钢丝智能筋（３）包括钢丝（２）和光纤光栅应变传感器（１），光纤光栅应变传感器（１）包括支座（１－４），将所述光纤光栅应变传感器（１）的支座（１－４）与钢丝（２）焊接在一起，制成可测力的钢丝智能筋（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘礼华，赵霞，姜德生，李盛，周祝兵，张恩隆，吉俊兵，
申请(专利权)人：法尔胜集团有限公司，武汉理工大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]