CN108680291B - 一种基于光纤光栅传感器的索力监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于光纤光栅传感器的索力监测装置，属于光纤传感技术领域。该索力监测装置包括夹持构件、拉索和传感器；将夹持构件安装在拉索上，拧紧螺母使夹持构件固定在拉索上；再将传感器安装在夹持构件上，盖上盖板，拧入螺丝将传感器夹紧。本发明所述用于索力监测的装置，可以根据需求制作不同直径夹持构件和不同长度传感器，具有安装方便、测量精度高、结构新颖、长期稳定性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于光纤光栅传感器的索力监测装置，属于光纤传感技术领域，本装置能够准确测量索力变化。
背景技术
目前，测量索力的技术有很多，可以分为直接方法和间接方法。直接方法主要是通过在拉索中埋入力或者应变传感器来测量索力变化，如电阻应变计法，这类方法通常受环境条件限制，而且信号不稳定，传感器存活率低；间接方法主要是测试拉索的一些相关参数，然后通过理论分析得到索力变化，如磁通量法，这类方法需要多种设备，而且对测量精度要求高，测量结果易受到温度等环境因素的影响。从上述现有技术中的问题可以看出，研究设计一种新型索力监测装置是十分必要的。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于索力监测的装置。该装置具有安装方便、灵敏度高、抗电磁干扰、传输距离远、便于保护和能实现远程监控的特点。
本发明的技术方案：
一种基于光纤光栅传感器的索力监测装置，包括夹持部件、拉索4和FBG传感器1；
两组夹持部件间隔安装在拉索4上，通过螺母5使夹持部件固定在拉索4上；所述的夹持部件包括两个第二夹持部件3和一个第一夹持部件2,三者相互配合，固定在拉索4的外圆周；
所述的第一夹持部件2为内表面与拉索4相互贴合的块体，其两端为第一贯穿孔12，其外表面上设有夹持部件凹槽9，夹持部件凹槽9的两凸起上分别开有绞丝孔8；
所述的第二夹持部件3为内表面与拉索4相互贴合的块体，其一端为第三贯穿孔10，另一端为第二贯穿孔11，第三贯穿孔10与第二贯穿孔11的孔向相互垂直；同样，第二夹持部件3的外表面上设有夹持部件凹槽9，夹持部件凹槽9的两凸起上分别开有绞丝孔8；
两个第二夹持部件3的第三贯穿孔10相对应，并通过螺母5对接固定；第一夹持部件2与第二夹持部件3的第一贯穿孔12与第二贯穿孔11对接，并通过销钉7固定；
FBG传感器1安装在夹持部件的夹持部件凹槽9上，通过盖板6和螺丝13配合固定，将FBG传感器1夹紧固定。
所述的盖板6一侧面为盖板凹槽15，用于配合FBG传感器1；盖板凹槽15的两端为第四贯穿孔14；
所述的FBG传感器1长度根据监测要求进行设计。
所述的夹持部件的内径和拉索外径形同。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的用于索力监测的装置，同一位置同时有三根FBG传感器监测索力变化，可以减小环境因素对索力的影响。
(2)本发明所述的用于索力监测的装置，同一位置有三根FBG传感器，可以对使用中拉索是否发生弯曲以及弯曲方向进行判别。
(3)本发明所述的用于索力监测的装置，具有成本低，制作简单，安装方便、使用寿命长的特点。
附图说明
图1为本发明索力监测装置的结构示意图。
图2为本发明索力监测装置夹持部件1的结构示意图。
图3为本发明索力监测装置夹持部件2的结构示意图。
图4为本发明索力监测装置盖板的结构示意图。
图中：1 FBG传感器；2第一夹持部件；3第二夹持部件；4拉索；5螺母；6盖板；7销钉；8绞丝孔；9夹持部件凹槽；10第三贯穿孔；11第二贯穿孔；12第一贯穿孔；13螺丝；14第四贯穿孔；15盖板凹槽。
具体实施方式
以下结合技术方案和说明书附图，详细叙述本发明的具体实施方式。
参见图1、图2和图3所示，本发明实施例提供一种用于索力监测的装置，包括：夹持部件、拉索4和传感器1。夹持部件包括两个第二夹持部件3和一个第一夹持部件2,三者相互配合，固定在拉索4的外圆周；第一夹持部件2和第二夹持部件3均为内表面与拉索4相互贴合的块体，其中，第一夹持部件2两端为第一贯穿孔12，第二夹持部件3一端为第三贯穿孔10，另一端为第二贯穿孔11，第三贯穿孔10与第二贯穿孔11的孔向相互垂直；第一夹持部件2与第二夹持部件3的第一贯穿孔12与第二贯穿孔11对接，并通过销钉7固定，固定处采用圆环设计，确保第一夹持部件2和第二夹持部件3之间可以任意旋转，便于夹持部件的安装；两个第二夹持部件3的第三贯穿孔10相对应，并通过螺母5对接固定，从而将夹持部件固定在拉索4上。
第一夹持部件2和第二夹持部件3外表面上均设有夹持部件凹槽9，夹持部件凹槽9的两凸起上分别开有绞丝孔8；夹持部件安装完成后，FBG传感器1安装在夹持部件的夹持部件凹槽9上，通过盖板6和螺丝13配合固定，将FBG传感器1夹紧固定。
以上为本发明较好的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明不仅可以用于拉索的索力监测，也可用于对海底电缆、光缆、其他各种缆索结构监测。所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于光纤光栅传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的索力监测装置包括夹持部件、拉索（4）和FBG传感器（1）；
两组夹持部件间隔安装在拉索（4）上，通过螺母（5）使夹持部件固定在拉索（4）上；所述的夹持部件包括两个第二夹持部件（3）和一个第一夹持部件（2）,三者相互配合，固定在拉索（4）的外圆周；
所述的第一夹持部件（2）为内表面与拉索（4）相互贴合的块体，其两端为第一贯穿孔（12），其外表面上设有夹持部件凹槽（9），夹持部件凹槽（9）的两凸起上分别开有绞丝孔（8）；
所述的第二夹持部件（3）为内表面与拉索（4）相互贴合的块体，其一端为第三贯穿孔（10），另一端为第二贯穿孔（11），第三贯穿孔（10）与第二贯穿孔（11）的孔向相互垂直；同样，第二夹持部件（3）的外表面上设有夹持部件凹槽（9），夹持部件凹槽（9）的两凸起上分别开有绞丝孔（8）；
两个第二夹持部件（3）的第三贯穿孔（10）相对应，并通过螺母（5）对接固定；第一夹持部件（2）与第二夹持部件（3）的第一贯穿孔（12）与第二贯穿孔（11）对接，并通过销钉（7）固定；
FBG传感器（1）安装在夹持部件的夹持部件凹槽（9）上，通过盖板（6）和螺丝（13）配合固定，将FBG传感器（1）夹紧固定；
所述的FBG传感器（1）长度根据监测要求进行设计。
2.根据权利要求1所述的索力监测装置，其特征在于，所述的盖板（6）一侧面为盖板凹槽（15），用于配合FBG传感器（1）；盖板凹槽（15）的两端为第四贯穿孔（14）。
3.根据权利要求1或2所述的索力监测装置，其特征在于，所述的夹持部件的内径和拉索（4）外径形同。
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