專利名稱：一種在后張拉錨索體系中應(yīng)用的墊板式光纖壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量后張拉錨索索力的壓力傳感器，具體的為一種在后張拉錨索體系中應(yīng)用的墊板式光纖壓力傳感器。
后張拉錨索體系廣泛的應(yīng)用于斜拉索、懸索橋的主纜預(yù)制平行鋼絲束股和吊桿、拱橋的系桿和吊桿、巖土力學(xué)工程中用以錨固邊坡護(hù)坡的一次性和永久性張拉錨索，隧洞煤礦中用以錨固洞壁及洞頂?shù)囊淮涡院陀谰眯詮埨^索，各種大型建筑樁基的一次性和永久性張拉錨索，預(yù)應(yīng)力混凝土的一次性和永久性張拉錨索等。為能保證工程質(zhì)量及安全，能有效測(cè)出錨索的索力尤為必要，測(cè)出索力的首要問題是提供一種提供錨索在使用過程中索力變化的壓力傳感器。
目前國內(nèi)外常用的壓力傳感器有壓電式傳感器、電阻應(yīng)變式壓力傳感器等。
電阻應(yīng)變壓力傳感器是應(yīng)用最廣泛的壓力傳感器，它在測(cè)試時(shí)必須將應(yīng)變片粘貼在試件或傳感器的彈性元件上，這樣，粘合劑所形成的膠層就有著重要的作用，它要準(zhǔn)確無誤的將彈性體的變形傳遞到應(yīng)變計(jì)的電阻敏感柵上去。粘合劑性能的優(yōu)劣直接影響應(yīng)變計(jì)的工作特性，如蠕變、機(jī)械滯后、絕緣電阻、靈敏度、非線性等，并影響這些特性隨時(shí)間或溫度變化的程度，而對(duì)于某一粘合劑而言，如果其抗剪切的強(qiáng)度高，收縮率就會(huì)大，抗沖擊性就差；韌性好，固化時(shí)間就長；因而選擇各項(xiàng)性能均好的粘結(jié)劑尤為困難，此外在高溫下粘合劑固化困難，粘貼操作又較復(fù)雜，這就制約了應(yīng)變式壓力傳感器的精度、線性度及使用范圍。
壓電式傳感器因電荷易跑失，不宜進(jìn)行靜態(tài)壓力的測(cè)量，并且信號(hào)放大需特殊的電荷放大器，成本較高，使其通用性受到限制。
壓磁式傳感器是近幾年來國內(nèi)外出現(xiàn)的一種新型傳感器，它的作用原理是建立在磁彈性效應(yīng)的基礎(chǔ)上，即利用這種傳感器將作用力變換成傳感器導(dǎo)磁率的變化，并通過導(dǎo)磁率的變化輸出相應(yīng)變化的電信號(hào)，但在理論上和技術(shù)上尚未成熟。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述情況，旨在提供一種能夠方便和有效地檢測(cè)后張拉錨索在安裝和使用過程中索力變化的一種在后張拉錨索體系中應(yīng)用的墊板式光纖壓力傳感器。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)方式為一種在后張拉錨索體系中應(yīng)用的墊板式光纖壓力傳感器，由墊在后張拉錨索張拉端5下的錨索承力墊板2、安在墊板中的光纖1及裝在光纖兩端的半導(dǎo)體激光器3、激光測(cè)量器4構(gòu)成。
附圖
為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附圖，在后張拉錨索的張拉端5下安內(nèi)置光纖1的錨索承力墊板2，墊板采用鋼制墊板，它可承受后張拉錨索6的全部索力。錨索承力墊板會(huì)因錨索的索力產(chǎn)生彈性變形，使得墊板內(nèi)的光纖1發(fā)生微彎變形。
使用時(shí)，用半導(dǎo)體激光器3向過光纖1輸入一具有一定強(qiáng)度的激光信號(hào)I0，此信號(hào)經(jīng)過光纖1時(shí)，會(huì)因光纖的微彎變形而發(fā)生衰減，從激光測(cè)量器4即可測(cè)出衰減后的光纖信號(hào)I0-ΔI0，從公式1中可計(jì)算出光纖的微彎應(yīng)變量εΔI0＝a×I0×ε式中a傳感器的固有常數(shù)從光纖微彎應(yīng)變量ε即可從公式2中計(jì)算出錨索的索力FF＝b×ε式中b換算常數(shù)，半導(dǎo)體激光器、激光測(cè)量器采用常用的激光器和測(cè)量器。
本實(shí)用新型在工廠先行標(biāo)定，現(xiàn)場(chǎng)安裝，安裝方便。本實(shí)用新型將光纖直接作為壓力敏感器件，它既接收由半導(dǎo)體激光器傳來的信息，又將信息送往激光測(cè)量器，由測(cè)出的激光強(qiáng)度的變化來計(jì)算出后張拉錨索的索力，檢測(cè)方便、準(zhǔn)確。
權(quán)利要求1.一種在后張拉錨索體系中應(yīng)用的墊板式光纖壓力傳感器，其特征在于由墊在后張拉錨索張拉端(5)下的錨索承力墊板(2)、安在墊板中的光纖(1)及裝在光纖兩端的半導(dǎo)體激光器(3)、激光測(cè)量器(4)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于錨索承力墊板(2)采用鋼制墊板。
專利摘要一種在后張拉錨索體系中應(yīng)用的墊板式光纖壓力傳感器,由墊在后張拉錨索張拉端下的錨索承力墊板、安在墊板中的光纖及裝在光纖兩端的半導(dǎo)體激光器、激光測(cè)量器構(gòu)成。本實(shí)用新型在工廠先行標(biāo)定,現(xiàn)場(chǎng)安裝方便。使用時(shí),只需用半導(dǎo)體激光器向光纖中輸入一具有一定強(qiáng)度的激光信號(hào)I
文檔編號(hào)G01L5/04GK2480824SQ01239900
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2001年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月28日
發(fā)明者祝向永 申請(qǐng)人:祝向永, 湖北田野集團(tuán)股份有限公司