一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器

文档序号:1950645 发布日期:2021-12-10 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器 (Fiber grating sensor applied to underground stress monitoring ) 是由 郑一博 王远 王晗 朱月红 文继华 李明亮 王广祥 于 2021-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明涉及光纤光栅传感器技术领域,尤其为一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器,包括传感器本体和检测触头,所述传感器本体下端固定连接有方便传感器本体和传输线连接的连接组件,所述传感器本体通过连接组件与传输线固定连接,所述传输线另一端与检测触头固定连接,所述传输线外侧设有具有支撑结构的防护组件;本发明中,通过设置的防护罩、干燥板和凹槽,使用时,可以将传感器本体与传输线分离携带,十分方便,通过防护罩与传感器本体的螺旋连接,可以保证其正常使用,同时具有很好的稳定性,且设置的防护罩和转动卡环可以避免外侧潮湿环境对其造成的影响,而干燥板的设置可以保证防护罩内部处于干燥环境。(The invention relates to the technical field of fiber bragg grating sensors, in particular to a fiber bragg grating sensor applied to underground stress monitoring, which comprises a sensor body and a detection contact, wherein the lower end of the sensor body is fixedly connected with a connecting component which is convenient for the connection of the sensor body and a transmission line; according to the invention, the sensor body and the transmission line can be separated and carried conveniently in use through the arranged protective cover, the drying plate and the groove, normal use can be ensured through the spiral connection of the protective cover and the sensor body, meanwhile, the protective cover and the rotary clamping ring have good stability, the influence of an outside humid environment on the protective cover can be avoided, and the arrangement of the drying plate can ensure that the interior of the protective cover is in a dry environment.)

一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器

技术领域

本发明涉及光纤光栅传感器技术领域,具体为一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器。

背景技术

光纤光栅传感器可以实现对温度、应变等物理量的直接测量,由于光纤光栅波长对温度与应变同时敏感,即温度与应变同时引起光纤光栅耦合波长移动,使得通过测量光纤光栅耦合波长移动无法对温度与应变加以区分,因此,解决交叉敏感问题,实现温度和应力的区分测量是传感器实用化的前提,通过一定的技术来测定应力和温度变化来实现对温度和应力区分测量,这些技术的基本原理都是利用两根或者两段具有不同温度和应变响应灵敏度的光纤光栅构成双光栅温度与应变传感器,通过确定2个光纤光栅的温度与应变响应灵敏度系数,利用2个二元一次方程解出温度与应变,区分测量技术大体可分为两类,即多光纤光栅测量和单光纤光栅测量。

一些应用在地下的光纤光栅传感器,其所需的传输线长度比较长,传输线容易在携带时不便,容易在携带时造成损坏,其一旦传输线发生损坏,需要更换光纤光栅传感器,造成巨大经济损失,同时地下情况复杂,比较潮湿,容易对光纤光栅传感器造成影响,因此,针对上述问题提出一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器,包括传感器本体和检测触头,所述传感器本体下端固定连接有方便传感器本体和传输线连接的连接组件,所述传感器本体通过连接组件与传输线固定连接,所述传输线另一端与检测触头固定连接,所述传输线外侧设有具有支撑结构的防护组件,所述防护组件外侧一端固定连接有限位杆,所述限位杆顶部固定连接有限位卡环。

作为本发明的进一步方案:所述限位卡环具有弹性,且限位卡环内部设有检测触头。

作为本发明的进一步方案:所述连接组件包括防护罩和防护罩环,所述防护罩内部底层开设有环形的凹槽,所述凹槽内部转动连接有转动卡环,所述转动卡环内部与传输线固定连接,所述传输线顶部插头插入传感器本体内部,所述防护罩上方设有防护罩环,所述防护罩内部上方开设有内螺纹,所述防护罩通过内螺纹与传感器本体螺旋连接。

作为本发明的进一步方案:所述防护罩环呈环形设置,所述防护罩环下方呈内凹设置,且防护罩环内部覆盖在防护罩外侧。

作为本发明的进一步方案:所述防护罩内部设有干燥板,所述干燥板呈环形设置,所述干燥板设置在传输线外侧。

作为本发明的进一步方案:所述防护组件包括防护壳和转动把手,所述防护壳外侧后端面固定连接有三个防护拉绳,所述防护拉绳另一端固定连接有弹性连接绳,所述弹性连接绳另一端均固定连接有限位环,所述限位环内部设有卡勾,所述卡勾后端面均固定连接有固定板,所述固定板后端面与防护壳固定连接。

作为本发明的进一步方案:所述防护壳呈环形设置,所述防护壳外侧开设有放置槽,且放置槽内部设有呈环形缠绕的传输线,所述防护壳具有弹性。

作为本发明的进一步方案:所述防护壳内部设有转动把手,所述转动把手两侧内部均螺旋连接有螺纹杆,所述螺纹杆另一端均通过转轴与防护壳配合呈竖直方向转动连接,所述螺纹杆外侧面朝转动把手的方向的1/2部位外侧开设有外螺纹,且两侧的螺纹杆外螺纹呈相反设置。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明中,通过设置的防护罩、传输线、防护罩、转动卡环、干燥板和凹槽,使用时,可以将传感器本体与传输线分离携带,十分方便,其在使用时,通过防护罩与传感器本体的螺旋连接,可以保证其正常使用,同时具有很好的稳定性,且设置的防护罩和转动卡环可以避免外侧潮湿环境对其造成的影响,而干燥板的设置可以保证防护罩内部处于干燥环境,保证其正常使用;

2、本发明中,通过设置的防护壳、转动把手、螺纹杆、限位杆、限位卡环、防护拉绳、弹性连接绳和限位环,一般的传输线携带时比较凌乱,此时通过防护壳的设置可以使传输线缠绕其外侧,其可以起到保护传输线的作用,同时设置的转动把手可以调整防护壳的内径,进而保证传输线紧密缠绕在防护壳外侧,避免其过度折弯,保证传输线的正常使用,设置的防护拉绳保证可以对传输线的防护,避免其与防护壳脱离。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图;

图2为本发明图1的A处结构示意图;

图3为本发明防护罩剖视图。

图中:1-传感器本体、2-防护罩、3-传输线、4-防护壳、5-转动把手、6-螺纹杆、7-检测触头、8-限位杆、9-限位卡环、10-防护拉绳、11-弹性连接绳、12-限位环、13-固定板、14-卡勾、15-防护罩环、16-转动卡环、17-干燥板、18-凹槽。

具体实施方式

实施例1:

请参阅图1、图2和图3,本发明提供一种技术方案:

一种应用于地下应力监测的光纤光栅传感器,包括传感器本体1和检测触头7,传感器本体1下端固定连接有方便传感器本体1和传输线3连接的连接组件,传感器本体1通过连接组件与传输线3固定连接,传输线3另一端与检测触头7固定连接,传输线3外侧设有具有支撑结构的防护组件,防护组件外侧一端固定连接有限位杆8,限位杆8顶部固定连接有限位卡环9。

限位卡环9具有弹性,且限位卡环9内部设有检测触头7;限位卡环9可以固定检测触头7,避免其随意晃动,保证其质量,避免其损坏;

连接组件包括防护罩2和防护罩环15,防护罩2内部底层开设有环形的凹槽18,凹槽18内部转动连接有转动卡环16,转动卡环16内部与传输线3固定连接,传输线3顶部插头插入传感器本体1内部,防护罩2上方设有防护罩环15,防护罩2内部上方开设有内螺纹,防护罩2通过内螺纹与传感器本体1螺旋连接;转动卡环16和防护罩2内部的凹槽18配合使用,使其具有良好的密封性,同时保证防护罩2可以正常转动,然后进行连接作用;

防护罩环15呈环形设置,防护罩环15下方呈内凹设置,且防护罩环15内部覆盖在防护罩2外侧;这种设置可以使防护罩环15与防护罩2配合使用,进而具有很好的密封效果;

防护罩2内部设有干燥板17,干燥板17呈环形设置,干燥板17设置在传输线3外侧;干燥板17的设置可以保证防护罩2内部干燥,保证其正常使用;

防护组件包括防护壳4和转动把手5,防护壳4外侧后端面固定连接有三个防护拉绳10,防护拉绳10另一端固定连接有弹性连接绳11,弹性连接绳11另一端均固定连接有限位环12,限位环12内部设有卡勾14,卡勾14后端面均固定连接有固定板13,固定板13后端面与防护壳4固定连接;通过卡勾14和限位环12的配合使用可以使防护拉绳10对传输线3进行防护,避免其脱落;

防护壳4呈环形设置,防护壳4外侧开设有放置槽,且放置槽内部设有呈环形缠绕的传输线3,防护壳4具有弹性;这种设置可以保证传输线3缠绕在防护壳4外侧,避免传输线3受损;

防护壳4内部设有转动把手5,转动把手5两侧内部均螺旋连接有螺纹杆6,螺纹杆6另一端均通过转轴与防护壳4配合呈竖直方向转动连接,螺纹杆6外侧面朝转动把手5的方向的1/2部位外侧开设有外螺纹,且两侧的螺纹杆6外螺纹呈相反设置,这种设置可以通过转动把手5的转动调节防护壳4的圈经的大小,进而可以保证传输线3的正常缠绕。

工作流程:在光纤光栅传感器携带过程中,其因为用在地下,此时需要较长的传输线3,通过判断传输线3的长度,此时可以通过转动把手5的转动,并且配合两侧的螺纹杆6转动,此时可以调整防护壳4的内径,此时可以将传输线3缠绕在防护壳4的外侧,其传输线3覆盖在防护壳4的放置槽内部,其可以避免外部环境对传输线3造成影响,同时方便其携带,避免其发生凌乱并且发生损毁,通过设置的防护拉绳10和弹性连接绳11,可以使其位于放置槽的外侧,其可以对传输线3进行防护,避免其与防护壳4脱离,当其需要使用时,此时通过限位环12与卡勾14分离,可以将传输线3进行取出使用,而设置的限位杆8和限位卡环9的设置可以对检测触头7进行支撑限位,避免其随意晃动。

实施例2:

实施例2中,与实施例1相同的部分不再赘述,不同之处是光纤光栅传感器使用时,此时通过将传感器本体1与传输线3进行连接时,其通过传输线3一端插入传感器本体1内部,通过转动防护罩2,使其防护罩2与传感器本体1外侧的螺纹进行螺旋连接,同时传感器本体1外侧的防护罩环15覆盖在防护罩2外侧,同时转动卡环16通过凹槽18与防护罩2转动连接,这两种密封方式配合保证其连接部位具有很好的密封性,避免外部环境对其造成影响,同时这种设置当传输线3外侧受损,其可以使用备用传输线3,其传输线3可以进行更换,无需更换整体,节省成本,方便使用,而干燥板17的设置保证防护罩2内部处于干燥环境,保证其正常使用。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。

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