CN203572503U - 边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，包括固定基片和膨胀螺栓，所述的固定基片上开有固定孔，所述的膨胀螺栓穿过固定孔并将固定基片固定在边坡上，应变传感器光纤光栅元件固定于固定基片上。还包括保护管，温度补偿传感器光纤光栅元件穿入至保护管中，保护管与温度补偿传感器光纤光栅元件之间填充有密封及保护用的硅胶。其技术效果在于，在安装时，无需打磨边坡的框架梁，只需在选定位置电钻打孔，并先用粘结剂粘贴传感器再打入螺栓的双重固定，免去了打磨过程，此时采用表面式安装的方法会使传感器更贴合监测部位，同时更为简便，提高了监测精度和安装效率。是一种较适用于高路堑边坡支护结构稳定性监测的装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置。
背景技术
道路边坡在自然条件恶劣时，经常出现滑坡等灾害现象，为了实时监控边坡状况，现在出现了通过光纤光栅作为传感器的边坡稳定性检测系统，参见图1，包括由光纤光栅作为应变传感器以及温度补偿传感器的传感器组，然后多个传感器组连接接线盒，接线盒、光源和波长探测系统通过耦合器互相连接，数据管理及分析系统接收波长探测系统的信号并作出现场情况分析，该系统的原理是利用光纤的光敏性，在光纤光栅所处环境的温度、应力、应变等物理量发生变化时，都会使光栅的周期或纤芯折射率发生变化，从而使反射光的波长发生变化，只要通过测量物理量变化前后反射光波长的变化，即可实现应力、温度等的测量。而目前常用的进行边坡支护结构的光纤光栅传感器以粘贴式为主，一般都是粘贴在边坡上由水泥制成的框架梁结构上，安装时需要对进行框架梁结构的表面进行打磨、清洗、粘贴几个步骤。而由于各地框架梁结构均不尽相同，经常遇到因框架梁结构形状及尺寸影响而导致打磨设备无法在选定位置安放、表面不平整而打磨工程量大、传感器安装时难以较好地与粘接剂相结合而出现气泡等问题，直接导致了在监测元件安装时所耗费时间较长且元件安装存活率不高。
发明内容
为了克服粘贴式传感器安装时操作不便且存活率不高、精度难以保证的问题，本实用新型提供了一种更为方便快捷的表面式传感器装置及相应的安装埋设方法，可较好地实现对边坡支护结构的实时监测。
为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，包括固定基片和膨胀螺栓，所述的固定基片上开有固定孔，所述的膨胀螺栓穿过固定孔并将固定基片固定在边坡上，应变传感器光纤光栅元件固定于固定基片上。
所述的一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，还包括保护管，温度补偿传感器光纤光栅元件穿入至保护管中，保护管与温度补偿传感器光纤光栅元件之间填充有密封及保护用的硅胶。
所述的一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，所述的固定基片为不锈钢片。
所述的一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，所述的保护管为PVC25管。
本实用新型的技术效果在于，在安装光纤光栅元件时，无需打磨边坡的框架梁，只需在选定位置电钻打孔，并先用粘结剂粘贴传感器再打入螺栓的双重固定，免去了打磨过程，此时采用表面式安装的方法会使传感器更贴合监测部位，同时更为简便，提高了监测精度和安装效率。是一种较适用于高路堑边坡支护结构稳定性监测的装置。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为边坡稳定性检测系统结构框图；
图2为本实用新型用于安装应变传感器装置的结构示意图；
图3为本实用新型用于安装温度补偿传感器的结构示意图；
其中，1为光纤、2为光栅、3为固定基片、4为膨胀螺栓、5为保护管、6为硅胶、7为连接位置。
具体实施方式
参见图2，本实用新型包括固定基片和膨胀螺栓，所述的固定基片上开有固定孔，所述的膨胀螺栓穿过固定孔并将固定基片固定在边坡上，应变传感器光纤光栅元件固定于固定基片上。
参见图3，同时还设置了用于保护温度补偿传感器光纤光栅元件的保护管，温度补偿传感器光纤光栅元件穿入至保护管中，保护管与温度补偿传感器光纤光栅元件之间填充有密封及保护用的硅胶。固定基片为不锈钢片。保护管为PVC25管。
实际使用时，本实用新型通过串接的方式将应变传感器和温度补偿传感器串接并安装至边坡框架梁上选定位置处，建立监测系统，以光纤光栅中心波长的变化来表征监测部位的应变情况；每组监测元件由一个应变传感器和一个温度补偿传感器串接构成，根据实际情况若干组元件构成了一定距离内边坡的稳定性监测系统。
图2中应变传感器可平行安装两组光纤光栅以保证数据的准确性，每组光纤单独连接一个图3中所示温度补偿传感器，连接位置可用锡焊熔接，并外包706胶进行保护；熔接完成后套上PVC25管并向内灌注柔性密封硅胶，注满PVC管来对温度补偿传感器进行保护。
图2和图3所示两种传感器串接完毕后，在框架梁选定位置涂抹一层粘结胶后将应变传感器先粘贴，使之粘贴牢固后打入膨胀螺栓，深度为30mm；框架梁上涂抹粘贴剂将温度补偿传感器固定，注意安装时避免光纤的损坏。
传感器安装完毕后需进行光缆保护及布设，端头密封以防止液体侵入，一般布设位置为框架梁内侧，使用粘贴剂将其固定，每组光缆均有固定布设路线以避免纠结或扭绞，以通过隐蔽位置为宜，需弯曲时注意最小弯曲半径值；密封接线盒需进行接地处理以防止雷电等自然灾害对设备的损坏。
待完成传感器串接、安装、光缆布线及密封接线盒安装后即可进行观测，按上述方法进行传感器安装时，有效地解决了粘贴式传感器与框架梁粘接不紧密的问题，安装存活率达90%以上，保证了观测精度。装置的制备简单、安装便捷、造价较低；监测方案及元件布设方法操作性强，是一种操作性强且监测精度较高的边坡稳定性监测方法。
Claims (4)
1.一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，其特征在于，包括固定基片和膨胀螺栓，所述的固定基片上开有固定孔，所述的膨胀螺栓穿过固定孔并将固定基片固定在边坡上，应变传感器光纤光栅元件固定于固定基片上。
2.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，其特征在于，还包括保护管，温度补偿传感器光纤光栅元件穿入至保护管中，保护管与温度补偿传感器光纤光栅元件之间填充有密封及保护用的硅胶。
3.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，其特征在于，所述的固定基片为不锈钢片。
4.根据权利要求2所述的一种边坡稳定性监测系统光纤光栅元件安装装置，其特征在于，所述的保护管为PVC25管。
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