CN114226182A - 一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其包含：两个端固定底座，其分别设置在圆形截面管梁的两端；两个卡盘，其分别固定在每个端固定底座上，用于固定圆形截面管梁；所述每个端固定底座上设置有至少一个光纤夹具，用于固定光纤应变传感器的端部；至少一个托架，其套设在圆形截面管梁上，且位于两个端固定底座之间，用于光纤应变传感器的定位；所述光纤应变传感器通过一端的光纤夹具穿过托架与另一端的光纤夹具连接，使所述光纤应变传感器沿圆形截面管梁的轴向铺设于圆形截面管梁的外表面。本发明具有操作方便、定位精确的优点。

Description

一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置

技术领域

本发明属于光纤应变传感器与结构的集成技术领域，具体涉及一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置。

背景技术

在航空航天、土木工程等领域，圆形截面的柔性管梁是一种比较常见的结构形式，对其进行实时的形态监测是结构振动分析的重要基础。为了获取梁的三维形态，需要在结构表面布置大量的数据采集点。光纤应变传感器作为一种分布式测量手段，由于其质量轻、体积小、对结构影响小等优点，在形变测量中得到了广泛的应用。当采用光纤来测量圆形截面管梁的形变信息时，需要将多根光纤沿轴向粘贴于圆形截面管梁的表面，并且相邻光纤之间在周向上相隔一定角度，一般为90°或120°。光纤的定位精度会直接影响测量数据的准确性。目前，传统的光纤粘贴方式为人工粘贴，存在较大的不确定性，特别是当结构表面为弧形时，更难保证定位精度。因此，有必要针对圆形截面的管梁结构设计一种专门的铺设定位装置，将光纤应变传感器在梁结构表面进行精确定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，以解决人工粘贴光纤应变传感器存在的位置准确的问题，该定位装置具有操作方便、定位精确的优点。

为实现上述目的，本发明提供一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其包含：两个端固定底座，其分别设置在圆形截面管梁的两端；两个卡盘，其分别固定在每个端固定底座上，用于固定圆形截面管梁；所述每个端固定底座上设置有至少一个光纤夹具，用于固定光纤应变传感器的端部；至少一个托架，其套设在圆形截面管梁上，且位于两个端固定底座之间，用于光纤应变传感器的定位；所述光纤应变传感器通过一端的光纤夹具穿过托架与另一端的光纤夹具连接，使所述光纤应变传感器沿圆形截面管梁的轴向铺设于圆形截面管梁的外表面。

优选地，所述端固定底座为立式板状结构，其上开设有卡盘安装孔、多个第一法兰孔和至少一个安装螺纹孔；所述卡盘安装孔的直径与卡盘的直径相匹配，用于嵌入卡盘；所述第一法兰孔环绕卡盘安装孔间隔分布设置，通过采用与第一法兰孔匹配的连接件固定卡盘；所述安装螺纹孔环绕卡盘安装孔以一定角度间隔分布设置，且位于第一法兰孔的外侧，通过采用与安装螺纹孔匹配的连接件固定光纤夹具。

优选地，所述卡盘为内撑式结构，其包括：盘体，其以法兰形式与端固定底座固定连接；轴向孔，其沿盘体的轴向开设；锥形塞，其设置在轴向孔中，沿轴向孔往复运动；多个径向通孔，其沿盘体的圆周间隔开设，且与轴向孔连通；多个撑爪，其分别设置在每个径向通孔中，沿径向通孔移动；盖板，其固定在轴向孔一端的盘体上，且开设有第一螺纹孔；推拉螺栓组件，其包括空心螺栓和内螺栓；所述空心螺栓与盖板的第一螺纹孔连接；所述内螺栓穿过空心螺栓与锥形塞固定连接。

优选地，当圆形截面梁管的一端套于所述盘体上时，通过旋进空心螺栓，使空心螺栓与锥形塞相接触，推动锥形塞向圆形截面管梁的内部移动，推动撑爪沿径向通孔向外运动，使撑爪抵住圆形截面梁管的内侧面，实现圆形截面梁管端部的固定；当从卡盘上拆卸圆形截面管梁时，通过旋出空心螺栓，向外拉动内螺栓，带动锥形塞沿轴向孔向外移动，使撑爪沿径向通孔向轴向孔收缩复位，将圆形截面管梁从卡盘取下。

优选地，所述盘体为台阶式柱体结构，其由固定板、连接柱和接触柱一体化构成；所述固定板的直径大于卡盘安装孔的直径，其上开设有第二法兰孔，采用连接件依次通过第二法兰孔和第一法兰孔将盘体与端固定底座固定连接；所述连接柱的直径与圆形截面管梁的内径相等，且与所述卡盘安装孔的直径相匹配，使盘体的连接柱嵌入在卡盘安装孔中；所述接触柱的直径小于连接柱的直径，使接触柱能够塞入圆形截面管梁的内部。

优选地，所述锥形塞包括：第一圆柱、连接台和第二圆柱；所述第一圆柱和第二圆柱分别固定在连接台两端的底面，且第一圆柱的直径小于第二圆柱的直径；所述第二圆柱的底面还开设有第二螺纹孔，用于与内螺栓连接。

优选地，所述撑爪的结构是一端为半球形，另一端为尖形的杆状结构；所述半球端朝向轴向孔内部，尖端朝向盘体外侧，使撑爪半球端与锥形塞的连接台的圆锥面相接触。

优选地，所述光纤夹具包括：两个托片和两块磁铁；第一托片为类直角结构，一端水平设置，另一端竖直设置；第二托片的一端竖直设置，另一端为圆弧状；两个托片的竖直端平行接触设置且与端固定底座连接，第一托片的水平端与第二托片的圆弧端方向相反设置，且第二托片的圆弧端靠近圆形截面管梁设置；所述第一托片的水平端上安装第一磁铁，第二磁铁吸附在第一磁铁上，两块磁铁通过磁力夹紧光纤应变传感器；所述经两块磁铁夹紧的光纤应变传感器的一端经过第二托片的圆弧端顶面牵拉至圆形截面管梁的外表面，沿圆形截面管梁的外表面铺设；所述第一磁铁和第二磁铁的吸附面上还粘贴有硅胶层。

优选地，所述托架呈立式圆环结构，其包括：上托架和下托架；所述上托架和下托架连接形成托架圆环，且托架圆环内径与圆形截面管梁的外径相匹配；所述下托架设置有底座，使圆环中心高度与卡盘的中心高度相同；所述托架圆环的外侧壁以一定角度间隔开设有多个径向螺纹槽，用于固定旋钮柱塞弹簧分度销；在每个所述径向螺纹槽对应的托架圆环内侧壁上沿轴向开设有光纤导槽，且光纤导槽的底部设有开口，与径向螺纹槽导通，用于光纤应变传感器的周向定位；所述旋钮柱塞弹簧分度销靠近光纤导槽的端部安装有橡胶塞头，所述橡胶塞头受到旋钮柱塞弹簧分度销施加的压力发生形变，通过光纤导槽的底部开口伸入光纤导槽内，将光纤导槽内的光纤应变传感器按压到圆形截面管梁的表面。

一种圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位方法，采用所述用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置与光学隔振台配合使用，包括如下步骤：

步骤S1、将卡盘、若干光纤夹具按照装配要求分别组装在两个端固定底座上；

步骤S2、将表面清洁后的圆形截面管梁的两端分别套于卡盘上，并将端固定底座固定于光学隔振台上，使组装后圆形截面管梁的圆心轴线应与光学隔振台的台面平行；

步骤S3、分别将若干托架以一定间隔距离套于圆形截面管梁上，并固定于光学隔振台上；

步骤S4、将待铺设的光纤应变传感器依次穿过各托架，并将光纤应变传感器置于托架圆环内侧的光纤导槽内，将光纤应变传感器的两端分别固定在端固定底座的光纤夹具上；

步骤S5、压紧光纤应变传感器，依次释放各托架上的旋钮柱塞弹簧分度销，将光纤应变传感器压到圆形截面管梁的外表面上，完成光纤应变传感器的定位。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，具有如下有益效果：

(1)操作方便。本发明针对圆管梁结构采用了端固定底座和环形托架的形式，通过在托架上开设光纤导槽可同时铺设多条光纤应变传感器；并且利用各托架上的旋钮柱塞弹簧分度销，可实现对光纤应变传感器的多点固定；同时端固定底座的光纤夹具又保证了所铺设光纤应变传感器具有一定的预紧力，对后续的粘贴操作提供了方便。

(2)定位精确。本发明对其中端固定底座、卡盘、托架等部件的加工均有严格的工艺要求，以保证最后的公差，使装配后的系统尽可能保证卡盘、各托架圆环中心在一条直线上；同时，托架上光纤导槽的位置具有严格的角度公差(<0.05°)，宽度略大于光纤应变传感外径(≤0.30mm)，再结合托架圆环的圆度要求，可以保证光纤在梁表面的精确定位。

附图说明

图1为本发明的光纤应变传感器铺设定位装置结构示意图；

图2为本发明的光纤应变传感器铺设定位装置的端固定底座的结构示意图，图2(a)为侧视图，图2(b)为正视图；

图3为本发明的光纤应变传感器铺设定位装置的卡盘的结构示意图，图3(a)为侧视剖面图，图3(b)为正视图；

图4为本发明的光纤应变传感器铺设定位装置的光纤夹具的结构示意图，图4(a)为侧视图，图4(b)为正视图；

图5为本发明的光纤应变传感器铺设定位装置的托架的结构示意图，图5(a)为侧视图，图5(b)为正视图，其中局部放大图5(c)为光纤导槽的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图1～附图5，对本发明实施例中的技术方案、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。

需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供了一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，如图1所示，该光纤应变传感器铺设定位装置包括：两个端固定底座1，其分别设置在圆形截面管梁5的两端；两个卡盘2，其分别固定在每个端固定底座1上，用于固定圆形截面管梁5；所述每个端固定底座1上设置有至少一个光纤夹具3，用于固定光纤应变传感器6的端部；至少一个托架4，其套设在圆形截面管梁5上，且位于两个端固定底座1之间，用于光纤应变传感器6的定位；所述光纤应变传感器6通过一端的光纤夹具3穿过托架4与另一端的光纤夹具3连接，使所述光纤应变传感器6沿圆形截面管梁5的轴向铺设于圆形截面管梁5的外表面。

其中，如图2所示，所述端固定底座1为立式板状结构，其上开设有卡盘安装孔101、多个第一法兰孔102和至少一个安装螺纹孔103；所述卡盘安装孔101的直径与卡盘2的直径相匹配，用于嵌入卡盘2；所述第一法兰孔102环绕卡盘安装孔101间隔分布设置，通过采用与第一法兰孔102匹配的连接件可固定卡盘2；所述安装螺纹孔103环绕卡盘安装孔101以一定角度间隔分布设置，且位于第一法兰孔102的外侧；在本实施例中，如图2所示，在端固定底座1上以120°的间隔角均匀开设有3个安装螺纹孔103，通过采用与安装螺纹孔103匹配的连接件可固定光纤夹具3。

其中，如图3所示，所述卡盘2为内撑式结构，其包括：盘体201，其以法兰形式与端固定底座1固定连接；轴向孔202，其沿盘体201的轴向开设；锥形塞203，其设置在轴向孔202中，可沿轴向孔202往复运动；多个径向通孔204，其沿盘体201的圆周均匀间隔开设，且与轴向孔202连通；多个撑爪205，其分别设置在每个径向通孔204中，可沿径向通孔204移动；盖板206，其固定在轴向孔202一端的盘体201上，且开设有第一螺纹孔；推拉螺栓组件207由空心螺栓271和内螺栓272组成，其中空心螺栓271与盖板206的第一螺纹孔连接，内螺栓272穿过空心螺栓281与锥形塞203固定连接。

具体地，如图3(a)所示，所述盘体201为台阶式柱体结构，其由固定板211、连接柱212和接触柱213一体化构成；如图3(b)所示，所述固定板211的直径大于卡盘安装孔101的直径，该固定板211上开设有第二法兰孔211a，采用螺栓作为连接件依次通过第二法兰孔211a和第一法兰孔102将盘体201与端固定底座1固定连接；所述连接柱212的直径与圆形截面管梁5的内径相等，且与所述卡盘安装孔101的直径相匹配，使盘体201的连接柱212恰好嵌入在卡盘安装孔101中；所述接触柱213的直径小于连接柱212的直径，且小于圆形截面管梁5的内径，使圆形截面管梁5的端部可套设在盘体201的连接柱212上，且使得接触柱213能够塞入圆形截面管梁5的内部。

具体地，所述锥形塞203包括：第一圆柱231、连接台232和第二圆柱233；其中，所述第一圆柱231和第二圆柱233分别固定在连接台232两端的底面，且第一圆柱231的直径小于第二圆柱233的直径；进一步，所述第二圆柱233的底面还开设有第二螺纹孔，用于与推拉螺栓组件207中的内螺栓272连接。

具体地，所述撑爪205的结构是一端为半球形，另一端为尖形的杆状结构；其中半球端朝向轴向孔202(即朝向盘体201的内部)，尖端朝向盘体201外侧，使撑爪205的半球端与锥形塞203的连接台232的圆锥面相接触；在本实施例中，所述撑爪205通过圆柱销与尖头顶丝组合形成。

需要说明的是，卡盘2在使用时，将圆形截面管梁5的一端套于盘体201的连接柱212上，使接触柱213伸入圆形截面管梁5的内部，通过旋进空心螺栓271，使其与锥形塞203的一端相接触，推动锥形塞203向圆形截面管梁5的内部移动，由于锥形塞203的圆锥面(即连接台232的圆锥面)与撑爪205的半球端相接触，随着接触的圆锥面的直径逐渐增大，带动撑爪205沿径向通孔204向外运动，使撑爪205的尖端抵住圆形截面梁管5的内侧面，实现圆形截面梁管5端部的固定，由于每个撑爪205的长度相同，因此在固定过程可保证自动定心；反之，从卡盘2上拆卸圆形截面管梁5时，通过旋出空心螺栓271，向外拉动内螺栓272，带动锥形塞203沿轴向孔202向外移动，由于撑爪205的半球端与锥形塞203的圆锥面接触位置的直径随着锥形塞203的移动而逐渐减小，所以撑爪205将沿径向通孔204向轴向孔202收缩复位，撑爪205的尖端与圆形截面梁管5内侧面不再接触，即可将圆形截面管梁5从卡盘2取下。

其中，如图4所示，所述光纤夹具3包括：两个托片和两块磁铁；其中第一托片311为类直角结构，一端水平设置，另一端竖直设置；第二托片312的一端竖直设置，另一端为圆弧状；两个托片的竖直端平行接触设置且与端固定底座1连接，第一托片311的水平端与第二托片312的圆弧端方向相反设置；所述第一托片311的水平端上安装第一磁铁321，第二磁铁322吸附在第一磁铁321上，两块磁铁通过磁力夹紧光纤应变传感器6(即光纤应变传感器6设置在第一磁铁321和第二磁铁322之间)。所述第二托片312靠近圆形截面管梁5设置，光纤应变传感器6被两块磁铁夹住后，一端经过第二托片312的圆弧端顶面牵拉至圆形截面管梁5的外表面，然后沿着圆形截面管梁5的外表面铺设，该圆弧端在牵拉过程中可以支撑光纤应变传感器6，进而有效避免光纤应变传感器6出现曲率过大的弯折。进一步，为避免对光纤应变传感器6造成损伤，第一磁铁321和第二磁铁322的吸附面上粘贴有硅胶层。所述光纤夹具3可使所铺设的光纤应变传感器6具有一定的张紧力，有利于将光纤应变传感器6粘贴在圆形截面管梁5的外侧面。

其中，如图5所示，所述托架4呈立式圆环结构，其包括：上托架401和下托架402；所述上托架401和下托架402连接形成托架圆环，且托架圆环内径与圆形截面管梁5的外径相匹配，使圆形截面管梁5能够从托架圆环穿过；所述下托架402设置有底座403，调节底座403的高度以保证圆环中心高度与卡盘2的中心高度相同；进一步，所述托架圆环的外侧壁以一定角度间隔开设有多个径向螺纹槽404，(即所述径向螺纹槽404在托架圆环的内侧壁是不贯穿的)，用于固定旋钮柱塞弹簧分度销406；在径向螺纹槽404对应的托架圆环内侧壁上沿轴向开有光纤导槽405，且光纤导槽405的底部设有开口，与径向螺纹槽404导通；在本实施例中，如图5(b)所示，根据光纤应变传感器6的定位需求，以120°为间隔角在托架圆环上均匀间隔开设有3个径向螺纹槽404，在与每个径向螺纹槽404对应的托架圆环内侧壁上开设有对应的光纤导槽405，用于光纤应变传感器6的导向和定位。

其中，所述光纤导槽405的宽度大于光纤应变传感器6的宽度，其大于宽度的范围≤0.30mm，光纤导槽深度为5mm，用于光纤应变传感器6的周向定位，如图5(c)所示的局部放大图；所述旋钮柱塞弹簧分度销406通过螺纹连接于托架圆环的径向螺纹槽404中，旋钮柱塞弹簧分度销406靠近光纤导槽405的端部通过打孔安装有橡胶塞头，由于光纤导槽405通过底部开口与径向螺纹槽404导通，橡胶塞头受到旋钮柱塞弹簧分度销406施加的压力后发生形变，通过光纤导槽405的底部开口伸入光纤导槽405内，进而施加推力将光纤导槽405内的光纤应变传感器6按压到圆形截面管梁5的表面。

其中，所述上托架401和下托架402可以通过一体化加工对称剖分制成，以保证上托架401和下托架402连接成托架圆环后的整体圆度；在本实施例中，上托架401和下托架402通过塞打螺丝进行连接及定位，以保证拼装后的托架圆环的圆度满足需求。

需要进一步说明的是，如图1所示，本发明提供的铺设定位装置在使用时需要与光学隔振台配合时使用，以保证定位的准确性，具体的使用步骤如下：

步骤S1、将卡盘2、若干光纤夹具3按照装配要求分别组装在两个端固定底座1上；

步骤S2、将表面清洁后的圆形截面管梁5的两端分别套于卡盘2上，并将端固定底座1固定于光学隔振台上，调整端固定底座1的高度，使组装后圆形截面管梁5的圆心轴线与光学隔振台的台面平行；

步骤S3、分别将若干上托架401和下托架402以一定间隔距离套于圆形截面管梁5上，采用塞打螺丝拼装上托架401和下托架402并固定于光学隔振台上；

步骤S4、铺设光纤应变传感器6，将待铺设的光纤应变传感器6依次穿过各托架4的托架圆环，并将光纤应变传感器6置于托架圆环内侧的光纤导槽405内，将光纤应变传感器6的两端分别固定在端固定底座1的光纤夹具3上；

步骤S5、压紧光纤应变传感器6，依次释放各托架4上的旋钮柱塞弹簧分度销406，将光纤应变传感器6压到圆形截面管梁5的外表面上，完成光纤应变传感器6的定位。

沿定位完成的光纤应变传感器6进行涂胶操作，实现光纤应变传感器6沿圆形截面管梁5的轴向固定铺设。

综上所述，与现有人工铺设定位技术相比，本发明所提供的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置具有操作方便、定位精确等优势。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，包括：

两个端固定底座(1)，其分别设置在圆形截面管梁(5)的两端；

两个卡盘(2)，其分别固定在每个端固定底座(1)上，用于固定圆形截面管梁(5)；

所述每个端固定底座(1)上设置有至少一个光纤夹具(3)，用于固定光纤应变传感器(6)的端部；

至少一个托架(4)，其套设在圆形截面管梁(5)上，且位于两个端固定底座(1)之间，用于光纤应变传感器(6)的定位；

所述光纤应变传感器(6)通过一端的光纤夹具(3)穿过托架(4)与另一端的光纤夹具(3)连接，使所述光纤应变传感器(6)沿圆形截面管梁(5)的轴向铺设于圆形截面管梁(5)的外表面。

2.如权利要求1所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，所述端固定底座(1)为立式板状结构，其上开设有卡盘安装孔(101)、多个第一法兰孔(102)和至少一个安装螺纹孔(103)；

所述卡盘安装孔(101)的直径与卡盘(2)的直径相匹配，用于嵌入卡盘(2)；

所述第一法兰孔(102)环绕卡盘安装孔(101)间隔分布设置，通过采用与第一法兰孔(102)匹配的连接件固定卡盘(2)；

所述安装螺纹孔(103)环绕卡盘安装孔(101)以一定角度间隔分布设置，且位于第一法兰孔(102)的外侧，通过采用与安装螺纹孔(103)匹配的连接件固定光纤夹具(3)。

3.如权利要求2所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，所述卡盘(2)为内撑式结构，其包括：

盘体(201)，其以法兰形式与端固定底座(1)固定连接；

轴向孔(202)，其沿盘体(201)的轴向开设；

锥形塞(203)，其设置在轴向孔(202)中，沿轴向孔(202)往复运动；

多个径向通孔(204)，其沿盘体(201)的圆周间隔开设，且与轴向孔(202)连通；

多个撑爪(205)，其分别设置在每个径向通孔(204)中，沿径向通孔(204)移动；

盖板(206)，其固定在轴向孔(202)一端的盘体(201)上，且开设有第一螺纹孔；

推拉螺栓组件(207)，其包括空心螺栓(271)和内螺栓(272)；所述空心螺栓(271)与盖板(206)的第一螺纹孔连接；所述内螺栓(272)穿过空心螺栓(281)与锥形塞(203)固定连接。

4.如权利要求3所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，

当圆形截面梁管(5)的一端套于所述盘体(201)上时，通过旋进空心螺栓(271)，使空心螺栓(271)与锥形塞(203)相接触，推动锥形塞(203)向圆形截面管梁(5)的内部移动，推动撑爪(205)沿径向通孔(204)向外运动，使撑爪(205)抵住圆形截面梁管(5)的内侧面，实现圆形截面梁管(5)端部的固定；

当从卡盘(2)上拆卸圆形截面管梁(5)时，通过旋出空心螺栓(271)，向外拉动内螺栓(272)，带动锥形塞(203)沿轴向孔(202)向外移动，使撑爪(205)沿径向通孔(204)向轴向孔(202)收缩复位，将圆形截面管梁(5)从卡盘(2)取下。

5.如权利要求3所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，所述盘体(201)为台阶式柱体结构，其由固定板(211)、连接柱(212)和接触柱(213)一体化构成；

所述固定板(211)的直径大于卡盘安装孔(101)的直径，其上开设有第二法兰孔(211a)，采用连接件依次通过第二法兰孔(211a)和第一法兰孔(102)将盘体(201)与端固定底座(1)固定连接；

所述连接柱(212)的直径与圆形截面管梁(5)的内径相等，且与所述卡盘安装孔(101)的直径相匹配，使盘体(201)的连接柱(212)嵌入在卡盘安装孔(101)中；

所述接触柱(213)的直径小于连接柱(212)的直径，使接触柱(213)能够塞入圆形截面管梁(5)的内部。

6.如权利要求3所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，所述锥形塞(203)包括：第一圆柱(231)、连接台(232)和第二圆柱(233)；

所述第一圆柱(231)和第二圆柱(233)分别固定在连接台(232)两端的底面，且第一圆柱(231)的直径小于第二圆柱(233)的直径；

所述第二圆柱(233)的底面还开设有第二螺纹孔，用于与内螺栓(273)连接。

7.如权利要求6所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，所述撑爪(205)的结构是一端为半球形，另一端为尖形的杆状结构；所述半球端朝向轴向孔(202)内部，尖端朝向盘体(201)外侧，使撑爪(205)的半球端与锥形塞(203)的连接台(232)的圆锥面相接触。

8.如权利要求1所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，所述光纤夹具(3)包括：两个托片和两块磁铁；

第一托片(311)为类直角结构，一端水平设置，另一端竖直设置；第二托片(312)的一端竖直设置，另一端为圆弧状；两个托片的竖直端平行接触设置且与端固定底座(1)连接，第一托片(311)的水平端与第二托片(312)的圆弧端方向相反设置，且第二托片(312)圆弧端靠近圆形截面管梁(5)设置；

所述第一托片(311)的水平端上安装第一磁铁(321)，第二磁铁(322)吸附在第一磁铁(321)上，两块磁铁通过磁力夹紧光纤应变传感器(6)；

所述经两块磁铁夹紧的光纤应变传感器(6)的一端经过第二托片(312)的圆弧端顶面牵拉至圆形截面管梁(5)的外表面，沿圆形截面管梁(5)的外表面铺设；

所述第一磁铁(321)和第二磁铁(322)的吸附面上还粘贴有硅胶层。

9.如权利要求1所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置，其特征在于，所述托架(4)呈立式圆环结构，其包括：上托架(401)和下托架(402)；

所述上托架(401)和下托架(402)连接形成托架圆环，且托架圆环内径与圆形截面管梁(5)的外径相匹配；

所述下托架(402)设置有底座(403)，使圆环中心高度与卡盘(2)的中心高度相同；

所述托架圆环的外侧壁以一定角度间隔开设有多个径向螺纹槽(404)，用于固定旋钮柱塞弹簧分度销(406)；

在每个所述径向螺纹槽(404)对应的托架圆环内侧壁上沿轴向开设有光纤导槽(405)，且光纤导槽(405)的底部设有开口，与径向螺纹槽(404)导通，用于光纤应变传感器(6)的周向定位；

所述旋钮柱塞弹簧分度销(406)靠近光纤导槽(405)的端部安装有橡胶塞头，所述橡胶塞头受到旋钮柱塞弹簧分度销(406)施加的压力发生形变，通过光纤导槽(405)的底部开口伸入光纤导槽(405)内，将光纤导槽(405)内的光纤应变传感器(6)按压到圆形截面管梁(5)的表面。

10.一种圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位方法，采用如权利要求1～9任一项所述的用于圆形截面管梁的光纤应变传感器铺设定位装置与光学隔振台配合使用，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、将卡盘(2)、若干光纤夹具(3)分别组装在两个端固定底座(1)上；

步骤S2、将表面清洁后的圆形截面管梁(5)的两端分别套于卡盘(2)上，并将端固定底座(1)固定于光学隔振台上，使组装后圆形截面管梁(5)的圆心轴线应与光学隔振台的台面平行；

步骤S3、分别将若干托架(4)以一定间隔距离套于圆形截面管梁(5)上，并固定于光学隔振台上；

步骤S4、将待铺设的光纤应变传感器(6)依次穿过各托架(4)，并将光纤应变传感器(6)置于托架圆环内侧的光纤导槽(405)内，将光纤应变传感器(6)的两端分别固定在端固定底座(1)的光纤夹具(3)上；

步骤S5、压紧光纤应变传感器(6)，依次释放各托架(4)上的旋钮柱塞弹簧分度销(406)，将光纤应变传感器(6)压到圆形截面管梁(5)的外表面上，完成光纤应变传感器(6)的定位。

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