專利名稱：一種光纖光柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種光纖光柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)，特別涉及了一種應(yīng)用于 工程結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力應(yīng)變和溫度測量的光纖光柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
出于安全考慮，很多大型的土木結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的有效使用壽命是關(guān)注的 重點?？紤]到很多橋梁、大廈、水利設(shè)施等的設(shè)計壽命都在幾十年、甚至上百 年，因此，為了長期和施工時在線監(jiān)控大型土木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和服役情況，光纖 光柵傳感器作為一種性能優(yōu)良的敏感元件逐漸被廣泛應(yīng)用。
光纖光柵傳感器是通過光反射波長的變化來感應(yīng)外界微小應(yīng)力的變化，從 而達(dá)到對結(jié)構(gòu)應(yīng)變進(jìn)行實時監(jiān)控的目的?；诠饫w光柵傳感器的工作原理，其 優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾方面1、環(huán)境適應(yīng)性強，不受環(huán)境噪聲和電磁的干擾； 2、構(gòu)造簡單，集傳感和傳輸于一體；3、精確度高，可對結(jié)構(gòu)的應(yīng)變進(jìn)行高精 確度絕對測量和準(zhǔn)分布式數(shù)值測量。然而，光纖光柵本身很脆、剪切強度低， 因此，應(yīng)用時必需對其進(jìn)行封裝。
目前，關(guān)于光纖光柵傳感器的封裝和布設(shè)的報道很多，然而，關(guān)于連續(xù)生 產(chǎn)光纖光柵復(fù)合材料智能筋的報道卻相對較少。因此，本實用新型公開了一種 光纖光柵復(fù)合材料智能筋的連續(xù)生產(chǎn)的制備系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，而提供一種能夠連續(xù)生產(chǎn)光 纖光柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)。為了解決上面所述的技術(shù)問題，本實用新型采取以下技術(shù)方案
一種光纖光柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)，包括纖維束依次經(jīng)過的纖維紗 架、材料導(dǎo)向器、樹脂槽、集束器、組合模頭、模壓成型模具、牽引裝置、切 割裝置，以及植入纖維束內(nèi)的光纖光柵，其中，組合模頭為對稱雙半圓形截面 結(jié)構(gòu)的組合模頭；模壓成型模具包括陰模、陽模，陰模和陽模上分別對應(yīng)設(shè)置 凹槽和凸起，用于避免陰模和陽模相互錯位而影響制成品外觀。
進(jìn)一步的，組合模頭包括上半圓形模頭、隔板、下半圓形模頭，螺栓依次 將上半圓形模頭、隔板、下半圓形模頭連接在一起。
上半圓形模頭、隔板、下半圓形模頭均為鋼材質(zhì)制成。
作為一種優(yōu)選方式，光纖光柵為已做封裝處理的光纖光柵，并在光線光柵 的伸處段套有尾纖鎧裝保護(hù)套管。
作為一種優(yōu)選方式，可以在模壓成型模具內(nèi)部設(shè)置一加熱裝置，該加熱裝 置由電阻絲構(gòu)成，以采用電加熱方式實現(xiàn)加熱固化，從而可節(jié)省烘道這一程序； 也可以在模壓成型模具處設(shè)置一烘道，用于實現(xiàn)加熱固化。
作為一種優(yōu)選方式，模壓成型模具還具有能將制得的成型體兩端加工成連 接頭的連接頭加工結(jié)構(gòu)，便于制得的具有連接頭的光纖光柵復(fù)合材料智能筋與 被測物的連接，
本實用新型的優(yōu)點是通過采用上述技術(shù)方案，其加工工序簡單、埋入效果 優(yōu)良，同時實現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)的制備系統(tǒng)。而且根據(jù)光纖光柵本身很脆、剪切強 度低的缺點，在制備過程中，對光纖光柵進(jìn)行了封裝，進(jìn)一步解決了現(xiàn)有技術(shù) 中存在的問題，更好的發(fā)揮光纖光柵傳感器在應(yīng)用中作用。
圖1是本實用新型的一種實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型中組合模頭的截面結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實用新型中模壓成型模具的截面結(jié)構(gòu)圖。
圖4是由本實用新型制得的光纖光柵復(fù)合材料智能筋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是由本實用新型制得的光纖光柵復(fù)合材料智能筋成品的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。
實施例l:請一并參閱圖1至圖5，圖1為本實用新型不設(shè)置烘道的系統(tǒng)結(jié)
構(gòu)圖，圖2為組合模頭的截面結(jié)構(gòu)圖，圖3為模壓成型模具的截面結(jié)構(gòu)圖，圖4 是由本實用新型制得的光纖光柵復(fù)合材料智能筋的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是由本實 用新型制得的光纖光柵復(fù)合材料智能筋成品的結(jié)構(gòu)剖視圖。本實例中的光纖光 柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)，包括纖維束依次經(jīng)過的纖維紗架l、材料導(dǎo)向器 2、樹脂槽3、集束器4、組合模頭5、模壓成型模具7、牽引裝置8、切割裝置 9，其中，光纖光柵6置入纖維束內(nèi)，其中，組合模頭5具有對稱雙半圓形截面 結(jié)構(gòu)，包括上半圓形模頭52、隔板53、下半圓形模頭54，用螺栓依次將上半圓 形模頭52、隔板53、下半圓形模頭54連接在一起；為達(dá)到更好的制備效果， 上半圓形模頭52、隔板53、下半圓形模頭54均為鋼材質(zhì)制成；由于光纖光柵 有本身很脆、剪切強度低的缺點，為更好的利用光纖光柵的優(yōu)點，延長其使用 壽命，所以作為本實用新型的另一改進(jìn)方案，光纖光柵6為已做封裝處理，并 用尾纖鎧裝保護(hù)套管62對光纖光柵引出段進(jìn)行保護(hù)后再植入纖維束；模壓成型 模具7包括陰模71、陽模74，陰模71和陽模74相互接觸的一面上分別對應(yīng)設(shè) 置凹槽73和凸起75，以達(dá)到對中的目的，用于避免因陰模71和陽模74相互錯 位而影響制成品外觀。
5在圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，制備系統(tǒng)不設(shè)置烘道，而是在模壓成型模具7 內(nèi)設(shè)置一加熱裝置，該加熱裝置是由電阻絲構(gòu)成，以采用電加熱的方式進(jìn)行加
熱固化，實現(xiàn)了模壓成型模具7和加熱裝置的一體化，不僅達(dá)到了更好的加熱
固化效果，而且簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，其成品制備方法如下-
A纖維束依次經(jīng)過纖維紗架1、材料導(dǎo)向器2、樹脂槽3，浸漬樹脂后再通 過集束器4，使纖維定向排列；
B將定向排列后的纖維束通過具有對稱雙半圓形截面結(jié)構(gòu)的組合模頭5，以 形成兩個對稱雙半圓形截面的預(yù)成型體51;
C牽引裝置8將步驟B得到的預(yù)成型體51拉出組合模頭5后，迅速的將光 纖光柵6安置于兩個預(yù)成型體51間的中間位置，其中，光纖光柵為已做封裝處 理的光纖光柵，并在光纖光柵的引出段套有尾纖鎧裝保護(hù)套管62進(jìn)行保護(hù)；
D再將內(nèi)置有光纖光柵的兩個預(yù)成型體51通過模壓成型模具7進(jìn)行模壓成 型，制得光纖光柵復(fù)合材料智能筋成型體72，通過在模壓成型模具7內(nèi)部設(shè)置 的加熱裝置，使得成型體72可以在模壓成型模具7內(nèi)邊移動邊加熱固化，再由 切割裝置9切割成段，制成成品光纖光柵復(fù)合材料智能筋。
實施例2:參照圖1至圖5，其與實施例1不同之處在于在圖1的模壓成 型模具7后加設(shè)一烘道(烘道圖略)，由模壓成型模具7制得的光纖光柵復(fù)合材 料智能筋成型體72在烘道內(nèi)進(jìn)行加熱固化，達(dá)到良好的固化效果。
作為本實用新型的另 -改進(jìn)，模壓成型模具7具有能將制得的成型體72兩 端加工成連接頭的連接頭加工結(jié)構(gòu)，便于制得具有連接頭的光纖光柵復(fù)合材料 智能筋，并用于光纖光柵復(fù)合材料智能筋與被測物的連接，其中，連接頭可以 加工成螺紋形狀、卡扣形狀、凹槽形狀等。由本發(fā)明的技術(shù)方案制得的光纖光柵復(fù)合材料智能筋成品如圖4、圖5所示， 在光纖光柵復(fù)合材料智能筋的兩端具有加工成螺紋形狀的連接頭61，內(nèi)置于復(fù) 合材料智能筋的光纖光柵6為已做封裝處理，并在光纖光柵6的引出段用尾纖 鎧裝保護(hù)套管62進(jìn)行保護(hù)。
可以理解的是，盡管本實用新型已作了詳細(xì)說明并引證了實施例，但對于 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述的說明而做出的各種方案、修改和 改動，但這些改動都應(yīng)該包含在本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種光纖光柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)，包括纖維束依次經(jīng)過纖維紗架(1)、材料導(dǎo)向器(2)、樹脂槽(3)、集束器(4)、組合模頭(5)、模壓成型模具(7)、牽引裝置(8)和切割裝置(9)，以及植入纖維束內(nèi)的光纖光柵(6)，其特征在于所述組合模頭(5)為具有對稱雙半圓形截面結(jié)構(gòu)的組合模頭；所述模壓成型模具(7)包括陰模(71)、陽模(74)，所述陰模(71)和陽模(74)上分別對應(yīng)設(shè)置至凹槽(73)和凸起(75)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，其特征還在于，所述的組合模頭(5) 進(jìn)一步包括上半圓形模頭(52)、隔板(53)、下半圓形模頭(54)，螺栓依次將 上半圓形模頭(52)、隔板(53)、下半圓形模頭(54)連接在一起。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備系統(tǒng)，其特征還在于，上半圓形模頭(52)、 隔板(53)、下半圓形模頭(54)均為鋼材質(zhì)制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，其特征還在于，所述光纖光柵(6) 為已做封裝處理的光纖光柵，且光纖光柵引出段套有尾纖鎧裝保護(hù)套管(62)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，其特征還在于，所述模壓成型模具(7) 內(nèi)部設(shè)置一加熱裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，其特征還在于，在所述模壓成型模具 (7)后設(shè)置一烘道。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，其特征還在于，所述模壓成型模具(7) 具有連接頭加工結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種光纖光柵復(fù)合材料智能筋的制備系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括纖維紗架、材料導(dǎo)向器、樹脂槽、集束器、組合模頭、模壓成型模具、牽引裝置和切割裝置，以及置入纖維束的光纖光柵，所述組合模頭為具有對稱雙半圓形截面的組合模頭；所述模壓成型模具包括陰模、陽模，所述陰模和陽模上分別對應(yīng)設(shè)置凹槽和凸起。本制備系統(tǒng)對光纖光柵復(fù)合材料智能筋的加工工序簡單、埋入效果優(yōu)良，同時能夠連續(xù)生產(chǎn)該材料。
文檔編號B29C70/52GK201429721SQ20092007417
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者何唯平, 杰 張, 靜 張, 煒 鄭 申請人:上海啟鵬化工有限公司;深圳市海川實業(yè)股份有限公司;深圳海川工程科技有限公司;河源海川科技有限公司