【技术实现步骤摘要】
本技术属于光纤光栅传感器，特别涉及一种基片式光纤光栅的土压力传感器。
技术介绍
1、压力是各大领域需要监测的最为重要、基础的物理量之一，对于各种工程的完成，起着至关重要的作用，传统的压力测量装置中采用的压力传感器大多数是以电磁效应、电容效应等为基本原理，将压力量转换成电信号来实现的，虽说在测量时可达到较高的精度与分辨率，但这种弱电式传感器存在抗电磁干扰性能差、受温度影响较大、在恶劣环境下长期使用易损坏或发生零点漂移，测量距离近等缺陷，且在连续性、实时性和测量灵敏度等方面也越来越难以满足现今的监测要求，这无疑给基础工程测量带来了极大的不便。
2、光纤布拉格光栅具有测量灵敏度高、防水性能强、抗电磁干扰、信号传输距离远和耐腐蚀的优点，可远程对建筑物的结构进行长期的健康监测，并可串联加装配套附件，如倾角传感器、温度传感器、位移传感器等测量变形的传感器构成传感网络，为实现自然灾害监测与预测提供了可行的途径，但传统的光纤光栅土压力传感器在地铁隧道、水坝这种恶劣环境下工作时，传感器的传感元件容易发生氧化或非弹性变形，传感器的传动元件存在传动滑移，从而导致测量精度低等情况发生，需要改进。
技术实现思路
1、本技术提供一种基片式光纤光栅的土压力传感器，能够解决现有技术中的传感器易受环境电磁等干扰，测量精度会降低的问题，且传感器内部腐蚀老化导致传感器失效的问题，极大提高了应变传感器在严峻环境中的工作寿命。
2、为解决上述问题，本技术提供的技术方案如下：
3、本技术实
4、所述外壳(1)为环状结构，所述外壳(1)内圆面上有第一螺纹(101)；所述端盖(7)为二层圆台状结构，所述端盖(7)底层圆台直径与所述外壳(1)外径尺寸相等，所述端盖(7)上层圆台圆柱面的第二螺纹(701)与所述外壳(1)的第一螺纹(101)啮合设置；
5、所述外壳(1)内圆面圆心处上设置有顶针(102)，所述外壳(1)内圆面底部上设置有方形凹槽(103)，该方形凹槽(103)内设置有第一螺纹通孔(104)和第二螺纹通孔(105)；所述悬座(2)下平面与所述方形凹槽(103)中心重合，所述悬座(2)的第三螺栓孔(203)和第四螺栓孔(204)分别与第一螺纹通孔(104)和第二螺纹通孔(105)对齐设置，采用两个第一螺栓将悬座(2)固定在外壳(1)内侧上；
6、所述温度补偿基片(4)为l形长条状结构，所述温度补偿基片(4)的第三螺纹通孔(401)和第四螺纹通孔(402)分别与悬座(2)的第一螺栓孔(201)和第二螺栓孔(202)对齐安装；所述温度补偿基片(4)的第一弧形凹槽朝向压力基片(5)带光纤面安装，使得所述压力基片(5)带光纤面的光纤光栅位于所述温度补偿基片(4)的第一弧形凹槽内；
7、所述压力基片(5)为缩窄结构，所述压力基片(5)底部设置有第五螺纹通孔(501)和第六螺纹通孔(502)，所述顶针(102)顶部位置与所述压力基片(5)的顶端抵触设置，所述压力基片(5)底部的第五螺纹通孔(501)和第六螺纹通孔(502)分别与悬座(2)的第一螺栓孔(201)和第二螺栓孔(202)对齐安装，采用两个第二螺栓将压力基片(5)固定在悬座(2)上；
8、所述压板(3)为方形片状结构，所述压板(3)上的第七螺纹通孔(301)和第八螺纹通孔(302)分别与所述压力基片(5)底部的第五螺纹通孔(501)和第六螺纹通孔(502)对齐安装，以使所述压板(3)与所述悬座(2)、所述压力基片(5)、所述温度补偿基片(4)对齐安装；
9、所述外壳(1)的方形凹槽(103)的中心位置设置有第三螺纹(106)，所述锁紧帽(6)设置有第四螺纹(601)，该第四螺纹(601)与第三螺纹(106)啮合设置；所述温补空管为中空塑料管，温度补偿基片(4)光纤穿过所述温补空管设置，以使所述温补空管包裹住温度补偿基片(4)的光纤光栅；所述压力空管为中空塑料管，所述压力基片(5)光纤穿过所述压力空管设置，以使压力空管包裹住压力基片(5)的光纤光栅；所述温补空管、所述压力空管外围均设置钢铠保护套管，所述钢铠保护套管穿过所述锁紧帽(6)设置，并被所述锁紧帽(6)锁紧。
10、根据本技术一可选实施例，所述悬座(2)为长方形弧状结构，该长方形弧状结构贴合于所述外壳(1)内圆面设置。
11、根据本技术一可选实施例，所述顶针(102)为尖头圆柱状结构。
12、根据本技术一可选实施例，所述端盖(7)为二层圆台带耳状结构，其圆形盒盖两端对称焊接有第一正方形铁片(702)和第二正方形铁片(703)，所述第一正方形铁片(702)和所述第二正方形铁片(703)分别设置有第九螺纹通孔(704)和第十螺纹通孔(705)，用于方便安装。
13、根据本技术一可选实施例，所述压力基片(5)、所述温度补偿基片(4)和所述悬座(2)的材质均为无机材料；所述压力基片(5)和所述温度补偿基片(4)均采用专用玻璃固态封装。
14、有益效果：本技术实施例提供一种基片式光纤光栅的土压力传感器，包括外壳、悬座、压板、温度补偿基片、压力基片、锁紧帽、端盖、温补空管、压力空管和钢铠保护套管，温度补偿基片与压力基片一同安装于悬座上方，悬座部分悬空可根据安装的需要调整悬座高度，同时悬座大小也可根据安装需要任意更换，顶针位于外壳底部中心位置上，顶针高度可以调节与悬座高度相互配合，压力基片光纤光栅朝温度补偿基片一侧安装，其背面紧贴悬座固定；进出光纤采用空管、钢铠保护管防护，采用锁紧头进行挤压固定；本技术专利适用于长期测量隧道用盾构机管片内部钢筋及结构应变变化量。旨在解决传统的光纤光栅土压力感器在地铁隧道、水坝这种恶劣环境下工作时，传感器的传感元件容易发生氧化或非弹性变形，传感元件存在传动滑移，从而导致测量精度低的情况。
15、本技术中的压力基片、温度补偿基片、悬座等均为无机材质。压力基片、温度补偿基片为专用玻璃固态封装，具有长寿命、抗氧化、抗疲劳、不易脱开的优点。进一步的，检测过程不使用电能为本质安全型传感器，抗电磁干扰性能强、在恶劣环境下能够长期使用不易损坏，测量距离远，且在连续性、实时性和测量灵敏度等方面可满足现今的监测要求。进一步的，温度补偿基片为温度补偿校正功能的同时可同步测量安装位置的环境温度。
16、进一步的，本技术专利应变基片可预埋直接接触被测物，测量精度高、施工质量和效率好；同时模块化温补基片作为温度补偿校正功能的，同时可同步测量安装位置的环境温度，传感器核心部件防护较好，提高了传感器安装成功率和施工安装效率。进一步的传感器加工完成后进行压力变化量和温度变化量的标定并生拟合曲线，安装后记录起始波长量和环境温度，后续进行测量可根据测量带入本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，包括外壳(1)、悬座(2)、压板(3)、温度补偿基片(4)、压力基片(5)、锁紧帽(6)、端盖(7)、温补空管、压力空管和钢铠保护套管；
2.根据权利要求1所述的一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，所述悬座(2)为长方形弧状结构，该长方形弧状结构贴合于所述外壳(1)内圆面设置。
3.根据权利要求1所述的一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，所述顶针(102)为尖头圆柱状结构。
4.根据权利要求1所述的一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，所述端盖(7)为二层圆台带耳状结构，其圆形盒盖两端对称焊接有第一正方形铁片(702)和第二正方形铁片(703)，所述第一正方形铁片(702)和所述第二正方形铁片(703)分别设置有第九螺纹通孔(704)和第十螺纹通孔(705)，用于方便安装。
5.根据权利要求1所述的一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，所述压力基片(5)、所述温度补偿基片(4)和所述悬座(2)的材质均为无机材料；所述压力基片(5)和所述温度补偿基片
...【技术特征摘要】
1.一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，包括外壳(1)、悬座(2)、压板(3)、温度补偿基片(4)、压力基片(5)、锁紧帽(6)、端盖(7)、温补空管、压力空管和钢铠保护套管；
2.根据权利要求1所述的一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，所述悬座(2)为长方形弧状结构，该长方形弧状结构贴合于所述外壳(1)内圆面设置。
3.根据权利要求1所述的一种基片式光纤光栅的土压力传感器，其特征在于，所述顶针(102)为尖头圆柱状结构。
4.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：任如华，胡仲春，翟传伟，宋建祖，刘军，田文浩，王永辉，于海生，韩仲慧，商跃锋，马赛，
申请(专利权)人：中铁十四局集团大盾构工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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