CN2537954Y - 光纤智能螺栓 - Google Patents
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Abstract
一种光纤智能螺栓，它包括单头或双头螺栓、光纤接口和白光干涉式光纤绝对形变传感器。光纤接口与白光干涉式光纤绝对形变传感器内嵌于螺栓的轴向中心深孔中，三者之间的间隙用环氧树脂填充，固化后紧密结合成一体。它与光信号解调检测仪配套使用，可检测和监测重要设备和大型钢结构螺栓连接处的工作状态，以便及时检修，避免因锈蚀、疲劳等原因造成恶性事故的发生。
Description
技术领域
一种光纤智能螺栓，它是将白光干涉式光纤绝对形变传感器内嵌于普通金属单头或双头螺栓中，可用于检测和监测螺栓工作状态下的拉应变。
背景技术
螺栓是设备和工程结构必不可少的重要连接件，对于一些重要设备和工程结构需定期检测或监测其工作状态。因其锈蚀、疲劳等原因断裂而造成巨大经济损失的现象也常有发生。但目前尚无检测或监测螺栓工作状态的好办法。
发明内容
本实用新型提供一种光纤智能螺栓，它是将白光干涉式光纤绝对形变传感器内嵌于普通金属单头或双头螺栓中，用于感受该螺栓所受到的拉应变和应力，防止其断裂事故发生。该光纤智能螺栓包括普通单头或双头螺栓、传统的白光干涉式光纤绝对形变传感器和光纤接口。其中白光干涉式光纤绝对形变传感器是一根由光纤芯、光纤包层和光纤涂覆层组成的光纤，将其一端面经光学处理镀有反射膜之后包覆保护胶；为与检测装置连接，另一端在光纤芯上套装陶瓷芯后再套装外钢套，且在外钢套与上述两者的空隙中填充环氧树脂，固化后形成一个整体，作为白光干涉式光纤绝对形变传感器与外界的接口；白光干涉式光纤绝对形变传感器及其接口内嵌于普通金属单头或双头螺栓的轴向中心深孔或透孔中，间隙中亦用环氧树脂填充。光纤接口也可从螺栓两端引出。
使用时，将单头或双头螺栓通过垫圈拧在被连接件上，光信号解调检测仪通过光缆和插头与白光干涉式光纤绝对形变传感器的光纤接口连接起来。当光纤智能螺栓工作时，螺栓的形变量就会从解调光信号中检测出来，从而完成检测和监测工作。
附图说明
图1 光纤智能螺栓内部结构示意图
图2 具有两个光纤接口的光纤智能螺栓内部结构示意图
图3 光纤智能螺栓用于连接两根钢筋时的示意图
图4 光纤智能螺栓用于铰接两根钢索时的示意图
图5 单头光纤智能螺栓的整体轴侧图
图6 白光干涉式光纤绝对形变传感器和光纤接口结构示意图
图7 光纤智能螺栓安装使用示意图
具体实施方式
下面给出本实用新型的优选方案，并结合附图加以说明。
如图1所示的光纤智能螺栓，包括螺栓[1]光纤接口[2]和白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]。其中一体化的光纤接口[2]和白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]内嵌于螺栓[1]的轴向中心深孔或透孔中，间隙中用环氧树脂[24]填充，固化后结成一个整体。图6给出了光纤接口[2]和白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]的结构示意图。白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]是由光纤芯[31]、光纤包层[32]和光纤涂覆层[33]组成，其一端面[5]经光学处理并镀有反射膜之后涂端面保护胶[6]。白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]的另一端套装陶瓷芯[22]，其外再套装外钢套[23]，三者之间的空隙中填充环氧树脂[24]，固化后形成一个整体，该端端面亦需经光学处理。有了光纤接口[2]便于光纤智能螺栓与检测仪器连接。图2、图3和图4分别给出了光纤智能螺栓的其他可能的几种形式。图2给出了具有两个光纤接口的光纤智能螺栓内部结构示意图。图3给出了光纤智能螺栓用于连接两根钢筋时的示意图，其中[1]为螺栓，[2]为光纤接口，[3]为白光干涉式光纤绝对形变传感器。图4给出了光纤智能螺栓用于铰接两根钢索时的示意图，此时螺栓[1]头部为环状，以便与钢索连接，[2]为光纤接口，[3]为白光干涉式光纤绝对形变传感器。图5为单头光纤智能螺栓的整体轴侧图，其中[1]为螺栓，[2]为光纤接口。图7为光纤智能螺栓安装使用示意图，当螺栓[1]借助垫圈、螺帽将两个工件连接起来之后，光信号解调检测仪[10]通过光缆[9]和插头[8]插装在光纤智能螺栓的光纤接口[2]上，即可达到检测和监测螺栓[1]内部的拉伸应力和应变。
本实用新型可用于一些重要设备和工程结构需定期检测或监测其工作状态中，以便及时发现问题，及时检修，避免因螺栓的锈蚀、疲劳等原因造成恶性事故的发生。
Claims (2)
1.一种光纤智能螺栓，它包括螺栓[1]、光纤接口[2]和白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]，其特征在于将白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]做出光纤接口[2]后内嵌于普通金属单头或双头螺栓[1]轴向中心深孔或透孔中，间隙中用环氧树脂[24]填充。
2.如权利要求1所述的光纤智能螺栓，其特征在于光纤接口[2]包括套装在白光干涉式光纤绝对形变传感器[3]一端的陶瓷芯[22]，其外再套装的外钢套[23]，三者之间的间隙用环氧树脂[24]填充，固化后形成一整体。
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