CN115111490B - 结构面光纤传感器固定结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结构面光纤传感器固定结构及其施工方法，该结构包括结构面、至少一层基准面热熔材料层、无基材双面胶、光纤传感器和至少一层热熔材料覆盖层，所述基准面热熔材料层敷设在所述结构面上，所述无基材双面胶粘贴在所述基准面热熔材料层的表面和所述光纤传感器的底面之间，所述热熔材料覆盖层敷设在所述基准面热熔材料层和所述光纤传感器的表面上。本发明利用无基材双面胶与热熔材料结合的方式在沥青或混凝土等结构面上进行光纤传感器的固定，通过较短的施工工期短和较简便的施工工艺，实现了光纤传感器的快速覆盖和高度贴合，并能够大大节约施工及维护成本。

Description

结构面光纤传感器固定结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及光纤传感器安装技术领域，特别是涉及一种结构面光纤传感器固定结构及其施工方法。
背景技术
光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。随着光纤传感技术的发展，光纤传感器在土木工程领域得到了广泛的应用，用来测量、收集工程结构变形、内部应力及温度等数据，检测大型结构、桥梁的健康状况等，以达到提前预警事故或者其他相关特定目的。为达到上述目的，在安装光纤传感器时需要保持其与沥青或混凝土等结构面的紧密贴合，以保证数据的有效性和连续性。
现有将光纤传感器固定在沥青或混凝土等结构面上的施工方法主要包括：1、通过专用金属线槽加缓冲橡胶覆盖固定，其优点是可以完全固定光纤传感器，缺点是施工时间长，需要大量施工人员，且测试数据不能有效保证；2、通过混凝土材料覆盖固定，其优点是可以完全固定光纤传感器，缺点是混凝土材料流动性大，容易产生漏浆，凝固时间长，施工工序复杂，需要拆装模具，混凝土搅拌，施水等必要步骤，且后期维护成本较高；3、通过无基材双面胶粘贴固定，优点是沥青或混凝土结构面平整一致性高，利于数据的采集，缺点是通过无基材双面胶直接粘贴在沥青或混凝土结构面上，因沥青或混凝土结构面缝隙较多，灰尘聚集多，受高温或雨水的影响，无基材双面胶短时间就会失效，不利于数据的长期有效采集。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构面光纤传感器固定结构及其施工方法，以较短的施工工期、较简便的施工工艺，实现对光纤传感器在结构面上的有效固定。
为达到上述目的，一方面，本发明提供一种结构面光纤传感器固定结构，包括结构面、至少一层基准面热熔材料层、无基材双面胶、光纤传感器和至少一层热熔材料覆盖层，所述基准面热熔材料层敷设在所述结构面上，所述无基材双面胶粘贴在所述基准面热熔材料层的表面和所述光纤传感器的底面之间，所述热熔材料覆盖层敷设在所述基准面热熔材料层和所述光纤传感器的表面上。
在一些实施方式中，所述结构面为混凝土结构面或沥青结构面。
在一些实施方式中，所述光纤传感器为光纤光栅传感器或干涉型光纤传感器。
另一方面，本发明提供一种前述固定结构的施工方法，包括：
在所述光纤传感器的底面粘贴所述无基材双面胶；
在所述结构面上敷设所述基准面热熔材料层；
将粘贴有所述无基材双面胶的所述光纤传感器利用所述无基材双面胶粘贴在所述基准面热熔材料层上；
在所述基准面热熔材料层和所述光纤传感器的表面上敷设所述热熔材料覆盖层。
在一些实施方式中，该施工方法包括：在敷设所述基准面热熔材料层之前，对所述结构面进行清洁处理。
在一些实施方式中，该施工方法包括：在敷设所述基准面热熔材料层之前在所述结构面上预先敷设底漆。
本发明提供的上述技术方案，利用无基材双面胶与热熔材料结合的方式在沥青或混凝土等结构面上进行光纤传感器的固定，通过较短的施工工期短和较简便的施工工艺，实现了光纤传感器的快速覆盖和高度贴合，并能够大大节约施工及维护成本。
根据下文结合附图对本发明的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是本发明实施例中，在光纤传感器底面粘贴无基材双面胶的施工示意图；
图2是本发明实施例中，在结构面上敷设基准面热熔材料层和在基准面热熔材料层上粘贴光纤传感器的施工示意图；
图3是本发明实施例中，在基准面热熔材料层和光纤传感器表面敷设热熔材料覆盖层的施工示意图。
附图标记：
1-光纤传感器；2-无基材双面胶；3-基准面热熔材料层；4-热熔材料覆盖层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1-3示出本发明结构面光纤传感器固定的施工方法的一个具体实施例。本实施例中，结构面以混凝土结构面为例，光纤传感器以光纤光栅传感器为例，该施工方法包括以下步骤：
在光纤传感器1的底面粘贴无基材双面胶2；
在待固定光纤传感器1的结构面上敷设基准面热熔材料层3，基准面热熔材料层3的敷设沿光纤传感器1的铺设基准面的中心轴线进行；
将粘贴有无基材双面胶2的光纤传感器1利用无基材双面胶2粘贴在基准面热熔材料层3上，光纤传感器1的粘贴沿光纤传感器1的铺设基准面的中心轴线进行，并保证光纤传感器1的底面与基准面热熔材料层3紧密贴合；
在基准面热熔材料层3和光纤传感器1的表面上敷设热熔材料覆盖层4。
本实施例中，在敷设基准面热熔材料层3之前预先在光纤传感器1的底面粘贴无基材双面胶2，在其他实施例中，也可以在敷设基准面热熔材料层3之后，在等待的时间里进行无基材双面胶2在光纤传感器1的底面的粘贴。
本实施例中，在敷设基准面热熔材料层3之前，还预先对待固定光纤传感器1的结构面进行清洁处理，以获得更好的固定效果。
本实施例中，通过热熔标线作业车进行基准面热熔材料层3的敷设。首先将固体热熔材料加入熔融釜中加热融化，熔融釜内的温度控制在180-220摄氏度，具体可选择200摄氏度，加热时间约15分钟，热熔材料达到适宜流动性即可投入热熔标线作业车。将热熔标线作业车架设至待进行光纤传感器1固定施工的结构面，调整作业车刀头位置，保持刀头横向与光纤传感器1的铺设基准面的中心轴线保持垂直，然后进行基准面热熔材料层3的敷设。本实施例中敷设了一层基准面热熔材料层3，在其他实施例中，也可以敷设两层以上的基准面热熔材料层3，以保证敷设效果，两层基准面热熔材料层3之间的敷设间隔可设在5分钟左右。
本实施例中，热熔材料覆盖层4的敷设同样采用热熔标线作业车进行。与敷设基准面热熔材料层3的操作相同，并且可敷设一层或两层以上的热熔材料覆盖层4，以达到热熔材料完全覆盖光纤传感器1表面的目标为准，两层热熔材料覆盖层4之间的敷设间隔可设在5分钟左右。
为提高结构面与热熔材料之间的粘结力，还可在敷设基准面热熔材料层3之前在结构面上预先敷设底漆，底漆例如由合成树脂、可塑剂和芳香族溶剂构成。
由上可知，本发明提供的上述实施例，利用无基材双面胶与热熔材料结合的方式在沥青或混凝土等结构面上进行光纤传感器的固定，通过较短的施工工期短和较简便的施工工艺，实现了光纤传感器的快速覆盖和高度贴合，并能够大大节约施工及维护成本。
本领域技术人员可以明了，上述实施例中提供的结构面光纤传感器固定的施工方法同样可以适用于其他种类的结构面，例如沥青结构面等，和其他种类的光纤传感器，例如干涉型光纤传感器等。
在上述施工方法实施例基础上，本发明还提供一种结构面光纤传感器固定结构的实施例，如图3所示，该固定结构包括结构面、至少一层基准面热熔材料层3、无基材双面胶2、光纤传感器1和至少一层热熔材料覆盖层4。基准面热熔材料层3敷设在该结构面上，无基材双面胶2粘贴在基准面热熔材料层3的表面和光纤传感器1的底面之间，热熔材料覆盖层4敷设在基准面热熔材料层3和光纤传感器1的表面上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种结构面光纤传感器固定结构，其特征在于：包括结构面、至少一层基准面热熔材料层、无基材双面胶、光纤传感器和至少一层热熔材料覆盖层，所述基准面热熔材料层敷设在所述结构面上，所述无基材双面胶粘贴在所述基准面热熔材料层的表面和所述光纤传感器的底面之间，所述热熔材料覆盖层敷设在所述基准面热熔材料层和所述光纤传感器的表面上；所述结构面为混凝土结构面或沥青结构面。
2.根据权利要求1所述的结构面光纤传感器固定结构，其特征在于：所述光纤传感器为光纤光栅传感器或干涉型光纤传感器。
3.一种根据权利要求1-2任一所述的固定结构的施工方法，其特征在于，包括：
在所述光纤传感器的底面粘贴所述无基材双面胶；
在所述结构面上敷设所述基准面热熔材料层；
将粘贴有所述无基材双面胶的所述光纤传感器利用所述无基材双面胶粘贴在所述基准面热熔材料层上；
在所述基准面热熔材料层和所述光纤传感器的表面上敷设所述热熔材料覆盖层。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，包括：
在敷设所述基准面热熔材料层之前，对所述结构面进行清洁处理。
5.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，包括：
在敷设所述基准面热熔材料层之前在所述结构面上预先敷设底漆。
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