CN209326677U - 一种用于检测结构健康的分布式光纤 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于检测结构健康的分布式光纤，包括墙体、第一检测光纤、第二检测光纤和光纤检测器，所述固定槽的底部开设有固定孔，所述固定顶片的内部开设有走线孔，所述第一检测管的表面呈环形缠绕有第一检测光纤，所述第一检测管的下方设置有第二检测管，所述第一检测管和第二检测管内壁的底端皆设置有第二螺纹口，所述第一检测管和第二检测管的顶端皆设置有第一螺纹头，所述第二检测管呈环形缠绕有第二检测光纤，所述第二检测管的底端设置有固定底头，所述墙体的表面安装有光纤检测器。本实用新型安装方式简单，可对居民住房或小型商场实现分布式光纤的铺设，极大的减小了分布式光纤的铺设工程量，提高了该装置的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及分布式光纤技术领域，具体为一种用于检测结构健康的分布式光纤。
背景技术
分布式光纤传感器是采用独特的分布式光纤探测技术，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化信息进行测量或监控的传感器，它将传感光纤沿场排布，可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息，对于许多工业应用有许多吸引力，现有的分布式光纤大多在建筑未建成时埋设在建筑墙体的内部，或对墙体的外表面进行大范围拆除从而对分布式光纤进行铺设，工程量巨大，难以为居民或小型商场提供墙体检测，为此我们提出了一种用于检测结构健康的分布式光纤来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于检测结构健康的分布式光纤，以解决上述背景技术中提出的现有的分布式光纤大多在建筑未建成时埋设在建筑墙体的内部，或对墙体的外表面进行大范围拆除从而对分布式光纤进行铺设，工程量巨大，难以为居民或小型商场提供墙体检测的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于检测结构健康的分布式光纤，包括墙体、第一检测光纤、第二检测光纤和光纤检测器，所述墙体的表面开设有固定槽，且固定槽的底部开设有固定孔，所述固定槽的内部放置有固定顶片，且固定顶片的内部开设有走线孔，所述固定顶片底端的中部开设有第一螺纹口，所述走线孔的底端与第一螺纹口相连通，所述走线孔的顶端贯穿固定顶片延伸至固定顶片的顶部，所述固定孔中部的上方设置有第一检测管，且第一检测管的表面呈环形缠绕有第一检测光纤，所述第一检测光纤的两端皆穿过第一检测管内壁通过走线孔延伸至固定顶片的上方，所述第一检测管的下方设置有第二检测管，所述第一检测管和第二检测管内壁的底端皆设置有第二螺纹口，所述第一检测管和第二检测管的顶端皆设置有第一螺纹头，所述第二检测管呈环形缠绕有第二检测光纤，所述第二检测光纤的两端皆穿过第二检测管内壁通过第一螺纹头、第一检测管和走线孔延伸至固定顶片的上方，所述第二检测管的底端设置有固定底头，且固定底头的顶端设置有第二螺纹头，所述墙体的表面安装有光纤检测器。
优选的，所述固定槽和固定顶片的交合处设置有水泥层。
优选的，所述第一检测光纤和第二检测光纤的两端皆编织为麻绳状与光纤检测器相连接。
优选的，所述第一螺纹口与第一检测管顶端的第一螺纹头相互配合，所述第一检测管底端的第二螺纹口与第二检测管顶端的第一螺纹头相互配合，所述第二检测管底端的第二螺纹口与第二螺纹头相互配合。
优选的，所述固定底头的表面设置有防滑垫。
优选的，所述第一检测光纤包括内光纤、橡胶层和铜条，所述内光纤的表面包裹有橡胶层，且橡胶层的表面设置有四组铜条，且铜条呈环形等距排列，所述第一检测光纤和第二检测光纤的结构相同。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置有第一检测光纤和第二检测光纤，使用人员将该装置进行组装后，放置到预先在墙体表面开设好的固定槽和固定孔的内部，固定底头对该装置的底端与固定孔的底端进行固定，固定顶片对该装置的顶端与固定槽进行固定，当墙体的结构健康产生变化时，固定底头和固定顶片会随着墙体的变化而发生位移，从而使第一检测管和第二检测管产生形变，第一检测光纤和第二检测光纤对第一检测管和第二检测管的形变进行检测，将信号传递至光纤检测器，使用人员即可查看光纤检测器对墙体的结构健康进行监控，该结构安装方式简单，可对居民住房或小型商场实现分布式光纤的铺设，极大的减小了分布式光纤的铺设工程量，提高了该装置的实用性。
附图说明：
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构正视剖面示意图；
图2为本实用新型的结构正视示意图；
图3为本实用新型中第一检测光纤的结构剖面示意图。
图中：1、墙体；2、固定槽；3、固定孔；4、固定顶片；5、走线孔；6、第一螺纹口；7、水泥层；8、第一检测管；9、第一检测光纤；91、内光纤；92、橡胶层；93、铜条；10、第二螺纹口；11、第二检测管；12、第一螺纹头；13、第二检测光纤；14、固定底头；15、第二螺纹头；16、防滑垫；17、光纤检测器。
具体实施方式：
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种用于检测结构健康的分布式光纤，包括墙体1、第一检测光纤9、第二检测光纤13和光纤检测器17，墙体1的表面开设有固定槽2，且固定槽2的底部开设有固定孔3，固定槽2的内部放置有固定顶片4，且固定顶片4的内部开设有走线孔5，固定槽2和固定顶片4的交合处设置有水泥层7，其作用为提高固定槽2与固定顶片4相互连接固定的稳定性，固定顶片4底端的中部开设有第一螺纹口6，走线孔5的底端与第一螺纹口6相连通，走线孔5的顶端贯穿固定顶片4延伸至固定顶片4的顶部，固定孔3中部的上方设置有第一检测管8，且第一检测管8的表面呈环形缠绕有第一检测光纤9，第一检测光纤9的两端皆穿过第一检测管8内壁通过走线孔5延伸至固定顶片4的上方，第一检测光纤9包括内光纤91、橡胶层92和铜条93，内光纤91的表面包裹有橡胶层92，且橡胶层92的表面设置有四组铜条93，且铜条93呈环形等距排列，第一检测光纤9和第二检测光纤13的结构相同，其作用为橡胶层92对内光纤91进行保护，防止内光纤91在使用时损坏，当墙体1产生振动或结构形变时，固定底头14和固定顶片4会随着墙体1的变化而发生位移，从而使第一检测管8和第二检测管11产生弯曲形变，该形变对第一检测光纤9和第二检测光纤13施加作用力，导致第一检测光纤9和第二检测光纤13产生形变，铜条93第一检测光纤9和第二检测光纤13一同形变，对内光纤91进行挤压，改变内光纤91的形态和弯曲程度，从而改变内光纤内部的光折射率，光纤检测器17根据公式：对内光纤91内部的光折射率进行检测显示，使用人员即可查看光纤检测器17对墙体1的结构健康进行监控。
第一检测管8的下方设置有第二检测管11，第一检测管8和第二检测管11内壁的底端皆设置有第二螺纹口10，第一检测管8和第二检测管11的顶端皆设置有第一螺纹头12，第一螺纹口6与第一检测管8顶端的第一螺纹头12相互配合，第一检测管8底端的第二螺纹口10与第二检测管11顶端的第一螺纹头12相互配合，第二检测管11底端的第二螺纹口10与第二螺纹头15相互配合，其作用为通过螺纹结构对固定顶片4、第一检测管8、第二检测管11和第二螺纹头15进行拼接，使使用人员可根据检测的深度对第一检测管8或第二检测管11的数量增加进行多组拼接，第二检测管11呈环形缠绕有第二检测光纤13，第二检测光纤13的两端皆穿过第二检测管11内壁通过第一螺纹头12、第一检测管8和走线孔5延伸至固定顶片4的上方，第二检测管11的底端设置有固定底头14，且固定底头14的顶端设置有第二螺纹头15，固定底头14的表面设置有防滑垫16，其作用为提高固定孔3与固定底头14相互连接固定的稳定性，墙体1的表面安装有光纤检测器17，第一检测光纤9和第二检测光纤13的两端皆编织为麻绳状与光纤检测器17相连接，其作用为保证第一检测光纤9和第二检测光纤13位于墙体1外部的一端保持整齐，防止影响对光纤检测器17的信号传递。
工作原理：首先，使用人员将固定顶片4、第一检测管8、第二检测管11和第二螺纹头15通过第一螺纹口6、第二螺纹口10、第一螺纹头12和第二螺纹头15相互连接，然后将第一检测光纤9和第二检测光纤13的两端从走线孔5抽出，编织成麻绳状与光纤检测器17相连接，组装时可根据使用人员需检测的深度，从而增加第一检测管8或第二检测管11的数量，形成多组对接，对任意深度的墙体1进行结构健康检测。
使用人员将该装置进行组装后，放置到预先在墙体1表面开设好的固定槽2和固定孔3的内部，固定底头14对该装置的底端与固定孔3的底端进行固定，固定顶片4对该装置的顶端与固定槽2进行固定，当墙体1产生振动或结构形变时，固定底头14和固定顶片4会随着墙体1的变化而发生位移，从而使第一检测管8和第二检测管11产生弯曲形变，该形变对第一检测光纤9和第二检测光纤13施加作用力，导致第一检测光纤9和第二检测光纤13产生形变，改变内光纤91的形态和弯曲程度，从而改变内光纤内部的光折射率，光纤检测器17根据公式：对内光纤91内部的光折射率进行检测显示，使用人员即可查看光纤检测器17对墙体1的结构健康进行监控，该结构安装方式简单，可对居民住房或小型商场实现分布式光纤的铺设，极大的减小了分布式光纤的铺设工程量，提高了该装置的实用性，以上为本实用新型的全部工作原理。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种用于检测结构健康的分布式光纤，包括墙体(1)、第一检测光纤(9)、第二检测光纤(13)和光纤检测器(17)，其特征在于：所述墙体(1)的表面开设有固定槽(2)，且固定槽(2)的底部开设有固定孔(3)，所述固定槽(2)的内部放置有固定顶片(4)，且固定顶片(4)的内部开设有走线孔(5)，所述固定顶片(4)底端的中部开设有第一螺纹口(6)，所述走线孔(5)的底端与第一螺纹口(6)相连通，所述走线孔(5)的顶端贯穿固定顶片(4)延伸至固定顶片(4)的顶部，所述固定孔(3)中部的上方设置有第一检测管(8)，且第一检测管(8)的表面呈环形缠绕有第一检测光纤(9)，所述第一检测光纤(9)的两端皆穿过第一检测管(8)内壁通过走线孔(5)延伸至固定顶片(4)的上方，所述第一检测管(8)的下方设置有第二检测管(11)，所述第一检测管(8)和第二检测管(11)内壁的底端皆设置有第二螺纹口(10)，所述第一检测管(8)和第二检测管(11)的顶端皆设置有第一螺纹头(12)，所述第二检测管(11)呈环形缠绕有第二检测光纤(13)，所述第二检测光纤(13)的两端皆穿过第二检测管(11)内壁通过第一螺纹头(12)、第一检测管(8)和走线孔(5)延伸至固定顶片(4)的上方，所述第二检测管(11)的底端设置有固定底头(14)，且固定底头(14)的顶端设置有第二螺纹头(15)，所述墙体(1)的表面安装有光纤检测器(17)。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测结构健康的分布式光纤，其特征在于：所述固定槽(2)和固定顶片(4)的交合处设置有水泥层(7)。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测结构健康的分布式光纤，其特征在于：所述第一检测光纤(9)和第二检测光纤(13)的两端皆编织为麻绳状与光纤检测器(17)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于检测结构健康的分布式光纤，其特征在于：所述第一螺纹口(6)与第一检测管(8)顶端的第一螺纹头(12)相互配合，所述第一检测管(8)底端的第二螺纹口(10)与第二检测管(11)顶端的第一螺纹头(12)相互配合，所述第二检测管(11)底端的第二螺纹口(10)与第二螺纹头(15)相互配合。
5.根据权利要求1所述的一种用于检测结构健康的分布式光纤，其特征在于：所述固定底头(14)的表面设置有防滑垫(16)。
6.根据权利要求1所述的一种用于检测结构健康的分布式光纤，其特征在于：所述第一检测光纤(9)包括内光纤(91)、橡胶层(92)和铜条(93)，所述内光纤(91)的表面包裹有橡胶层(92)，且橡胶层(92)的表面设置有四组铜条(93)，且铜条(93)呈环形等距排列，所述第一检测光纤(9)和第二检测光纤(13)的结构相同。
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|---|---|---|---|---|
| CN111256891A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-09 | 南京智慧基础设施技术研究院有限公司 | 一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置 |
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