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一種長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器及工程實(shí)現(xiàn)方法與流程

文檔序號(hào):12711110閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器,其特征在于,所述的長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器,包括四根單模應(yīng)變光纖(1)、一根帶有松護(hù)套的單模溫度光纖(2)、一束七絲鋼絞線(3)、高分子復(fù)合筋(4)、兩個(gè)光纖分線盒(5)和兩根傳輸光纜(6);

所述的單模應(yīng)變光纖(1)、單模溫度光纖(2)和七絲鋼絞線(3)在高分子復(fù)合筋(4)熱成型過程中布設(shè)于高分子復(fù)合筋(4)內(nèi)部;

所述的四根單模應(yīng)變光纖(1)間隔90度周向布設(shè)于高分子復(fù)合筋(4)中,距高分子復(fù)合筋(4)的外圓周1.5mm,每根單模應(yīng)變光纖(1)作為傳感器中的應(yīng)變傳感單元,用于結(jié)構(gòu)上下左右4個(gè)方向的應(yīng)變測(cè)試和應(yīng)變-曲率姿態(tài)重構(gòu);所述的一根帶有松護(hù)套的單模溫度光纖(2)和一束七絲鋼絞線(3)布設(shè)于高分子復(fù)合筋(4)的中間位置,且單模溫度光纖(2)位于中心線上;單模溫度光纖(2)作為傳感器中的溫度傳感單元,用于測(cè)試所處環(huán)境溫度和4個(gè)應(yīng)變傳感單元的溫度補(bǔ)償;七絲鋼絞線(3)用于增強(qiáng)傳感器的抗拉及抗剪強(qiáng)度;所述的高分子復(fù)合筋(4)的兩端與光纖分線盒(5)連接,光纖分線盒(5)中的光纖相互熔接形成一條光路,并與傳輸光纜(6)連接;

所述的高分子復(fù)合筋(4)內(nèi)徑為5-8mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器,其特征在于,所述的高分子復(fù)合筋(4)中的高分子材料為聚乙烯、聚丙烯,在熱成型過程中高分子材料與玻璃纖維復(fù)合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器,其特征在于,所述的七絲鋼絞線(3)的直徑為2mm。

4.權(quán)利要求1或2或3所述的一種長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器的工程實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于以下步驟:

第一步,長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器布設(shè)在結(jié)構(gòu)中,與結(jié)構(gòu)協(xié)同變形;

第二步,長(zhǎng)距離分布式光纖空間姿態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器中的四根單模應(yīng)變光纖(1)實(shí)時(shí)測(cè)試第i個(gè)測(cè)點(diǎn)四個(gè)方向的初始應(yīng)變值;

第三步,帶有松護(hù)套的單模溫度光纖(2)對(duì)四根單模應(yīng)變光纖(1)測(cè)試的初始應(yīng)變值進(jìn)行溫度修正,修正后的應(yīng)變值與傳感器的初始應(yīng)變值進(jìn)行差分,分段標(biāo)定應(yīng)變突變區(qū)域,基于應(yīng)變-曲率關(guān)系,分段重構(gòu)傳感器的空間姿態(tài)。

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