一種光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀，監測儀包含光纖載臺、光纖受力移動載臺，兩端的光纖受力移動載臺之間設有彎曲池，光纖受力移動載臺通過力傳導軸與承力端連接，光纖受力移動載臺一側與連桿刻度盤連接，連桿刻度盤上設有連桿副刻度盤，光纖受力移動載臺另一側與磁性旋轉光纖扣固定連接，光纖受力移動載臺底部設有載臺橫軌，光纖受力移動載臺頂部設有移動載臺通道，移動載臺通道外設有通道高彈內環，通道高彈內環外設有月牙護端，月牙護端通過擰固軸與支撐桿連接。本實用新型為實際工程中提供了一種可靠的、便攜式的、多用途的設備，其效率高、極易操作、成本低廉、科學合理、用途廣泛、適用性強。
【專利說明】-種光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種光纖彎曲曲率跟蹤監測裝置，特別涉及到一種用于室內試驗 及工程應用中標定光纖與試驗光纖雙層同步變形雙通道布置以及光纖單雙向彎曲曲率性 態跟蹤監測的設備。

【背景技術】
[0002] 隨著光學技術的日益發展，光纖傳感的監測技術已成為結構工程安全監測領域的 重要手段，在我國已建世界最大的水電站-三峽工程，以及在建的世界最高拱壩-錦屏水電 站均有光纖監測的實際應用，但是不論是在光纖的生產定型、室內試驗還是實際應用中，都 存在著光纖彎曲曲率的獲取問題，尤其是對于諸如土石堤壩的土石結合部等復雜多材料互 擾的結構體，其光纖彎曲曲率獲取問題極其常見且極為重要，急切需要研制一種手持式、便 攜式、易觀測、多重復性、高精確度的光纖彎曲曲率性態跟蹤監測儀。
[0003] 目前，國內外利用光纖彎曲特性制作而成的光纖傳感儀器開始不斷出現，對于彎 曲曲率宏觀以及微觀監測方法和設備的研制亦在加強，但從已公開的方法以及設備來看， 工程實用性偏弱，且構造上存在一定的不合理性，致使監測結果難以保證，一些設備制造過 程的復雜性及材料的浪費性與其實際的應用價值存在著較大差異，性價比極低，尤其對于 復雜結構體中可能出現的多彎曲現象，更是無法適用。
[0004] 本實用新型基于所涉及到的實際工程應用環境的復雜性，巧妙結合光纖的基本力 學特性，為最大化、高效精確地實現光纖彎曲曲率的跟蹤監測而研制了一種光纖多向彎曲 曲率跟蹤監測儀，尤其針對目前尚無光纖彎曲曲率的多組合多向性監測儀器這一現狀，本 實用新型創新性地進行了標定光纖與試驗光纖雙層同步變形雙通道布置，研發了光纖彎曲 曲率單雙向監測裝置。 實用新型內容
[0005] 發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種光纖單雙向彎 曲曲率雙通道跟蹤監測儀，該監測儀對于光纖彎曲曲率性態精準監測及實際工程傳感應用 進行創新性研究，該監測儀內布設了標定光纖與試驗光纖雙層同步變形雙通道設置，且對 試驗光纖彎曲變形進行單雙向監測，為實際工程中復雜多材料互擾結構體，其可能出現的 多彎曲曲率監測，提供了一種可靠的、便攜式的、多用途的裝置，其極易操作、成本低廉、科 學合理、用途廣泛、精準度高。
[0006] 技術方案：為解決上述技術問題，本實用新型的一種光纖單雙向彎曲曲率雙通道 跟蹤監測儀，包含光纖載臺、位于光纖載臺兩端的光纖受力移動載臺，兩端的光纖受力移動 載臺之間設有彎曲池，彎曲池上設有標尺刻度，所述光纖受力移動載臺通過力傳導軸與承 力端連接，光纖受力移動載臺一側通過指示連桿與連桿刻度盤連接，連桿刻度盤上設有連 桿副刻度盤，光纖受力移動載臺另一側通過連軸與磁性旋轉光纖扣固定連接，所述光纖受 力移動載臺底部設有沿光纖載臺移動的載臺橫軌，光纖受力移動載臺頂部設有容納試驗光 纖的移動載臺通道，移動載臺通道外設有包裹光纖的通道高彈內環，通道高彈內環外設有 擠壓通道高彈內環的月牙護端，月牙護端與通道高彈內環接觸的一面為與通道高彈內環配 合的圓弧凹狀，月牙護端通過擰固軸與支撐桿連接，支撐桿與光纖受力移動載臺固定連接， 通過擰固軸的移動帶動月牙護套壓緊通道高彈內環，從而壓緊試驗光纖；所述磁性旋轉光 纖扣包含轉動連軸、半弧形光纖護層和位于半弧形光纖護層一端的磁性閉合開關，所述半 弧形光纖護層與磁性閉合開關是上下兩個對稱分布的裝置，上下兩個半弧形光纖護層通過 轉動連軸連接，標定光纖位于半弧形光纖護層里，下方的半弧形光纖護層與掐扣橫軌連接， 掐扣橫軌沿光纖載臺往復移動。
[0007] 作為優選，所述光纖載臺設有上封閉殼，上封閉殼通過鏈接折頁與光纖載臺連接， 上封閉殼通過上閉合鉤與光纖載臺上的下閉合鉤的對勾搭接，將整個裝置封閉在一個相對 免受外界干擾的環境中，且在彎曲池位置處的上封閉殼上布置有封閉板，封閉板采用與試 驗光纖外涂層折射率基本一致的材質，用來消除因為光纖彎曲所致的部分泄露光與原纖芯 模產生的振蕩分量。
[0008] 作為優選，所述承力端外緣設有空心圓環，其主要增加與外界施力物體之間的摩 擦，有效真實地反映外界的作用荷載。
[0009] 本實用新型的一種光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀，包括核心構件之一是 移動載臺，在移動載臺中間布設有光纖通道，且該處的光纖通道與光纖載臺上的有所不同， 該處光纖通道內壁接有通道高彈內環，通過與支撐桿相連的擰固軸產生的轉向力，利用與 其相連的月牙護端對該處的光纖通道施加一個弧形面荷載，且月牙護端是外包光纖通道的 全面積持力結構體，在通道高彈內環承受外界環向的荷載時，其必將通過其內的高硬彈性 材料體壓制于試驗光纖上。
[0010] 本實用新型的一種光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀，在一些外界荷載較大 或者環境情況較惡劣的情況下，可以使用四個角上的弧形邊角固定臺中的固定臺栓；對于 光纖載臺中間外緣處的弧形邊柄，其主要是便于手持下進行操作以及便于攜帶與運輸；光 纖放置通道內布置有1?4個光纖通道，其主要用于將待測光纖與標定光纖匯集與區分，以 防止其產生混亂并起到保護梳理作用。
[0011] 本實用新型的一種光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀，具有雙向對稱結構設 置，兩端各分布有一個光纖受力移動載臺，通過載臺固定栓將其中任一個固定，且其與磁性 旋轉光纖扣相連，同時也連帶將對應的第二通道固定，通過承力端承受外界荷載，且承力端 與力傳導軸相連，通過力傳導軸可以將外界荷載傳遞到光纖受力移動載臺上，進而可以進 行光纖單向彎曲試驗與監測跟蹤；在移去載臺固定栓之后，由于沒有載臺固定栓的限制，這 樣通過兩端對稱分布的載臺橫軌和掐扣橫軌，可實現雙向的光纖彎曲曲率監測分析。
[0012] 一種利用光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀監測光纖曲損耗值的方法，包括 以下步驟：
[0013] (1)將試驗光纖順利通過一端的通道高彈內環，然后穿過彎曲池進入到另一端的 通道高彈內環內，兩端的光纖對稱設置，然后轉動支撐桿中的擰固軸帶動月牙護端運動，通 過月牙護端的圓弧凹槽夾緊通道高彈內環，從而固定試驗光纖，通過彎曲池上的標尺刻度， 取得光纖的初始彎曲半徑R to ;
[0014] (2)選擇與試驗光纖長度一致的標定光纖，將標定光纖放入到磁性旋轉光纖扣的 半弧形光纖護層中，按照試驗要求放置好之后，轉動半弧形光纖護層通過磁性閉合開關將 標定光纖固定；

【權利要求】
1. 一種光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀，其特征在于：包含光纖載臺、位于光 纖載臺兩端的光纖受力移動載臺，兩端的光纖受力移動載臺之間設有彎曲池，彎曲池上設 有標尺刻度，所述光纖受力移動載臺通過力傳導軸與承力端連接，光纖受力移動載臺一側 通過指示連桿與連桿刻度盤連接，連桿刻度盤上設有連桿副刻度盤，光纖受力移動載臺另 一側通過連軸與磁性旋轉光纖扣固定連接，所述光纖受力移動載臺底部設有沿光纖載臺移 動的載臺橫軌，光纖受力移動載臺頂部設有容納試驗光纖的移動載臺通道，移動載臺通道 外設有包裹光纖的通道高彈內環，通道高彈內環外設有擠壓通道高彈內環的月牙護端，月 牙護端與通道高彈內環接觸的一面為與通道高彈內環配合的圓弧凹狀，月牙護端通過掙固 軸與支撐桿連接，支撐桿與光纖受力移動載臺固定連接，通過掙固軸的移動帶動月牙護套 壓緊通道高彈內環，從而壓緊試驗光纖；所述磁性旋轉光纖扣包含轉動連軸、半弧形光纖護 層和位于半弧形光纖護層一端的磁性閉合開關，所述半弧形光纖護層與磁性閉合開關是上 下兩個對稱分布的裝置，上下兩個半弧形光纖護層通過轉動連軸連接，標定光纖位于半弧 形光纖護層里，下方的半弧形光纖護層與搶扣橫軌連接，搶扣橫軌沿光纖載臺往復移動。
2. 根據權利要求1所述的光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀，其特征在于：所述 光纖載臺設有上封閉殼，上封閉殼通過鏈接折頁與光纖載臺連接，上封閉殼通過上閉合鉤 與光纖載臺上的下閉合鉤的對勾搭接，將整個裝置封閉在一個相對免受外界干擾的環境 中，在彎曲池位置處對應的上封閉殼上布置有封閉板，封閉板采用與試驗光纖外涂層折射 率一致的材質。
3. 根據權利要求1所述的光纖單雙向彎曲曲率雙通道跟蹤監測儀，其特征在于：所述 承力端外緣設有空也圓環。
【文檔編號】G01M11/00GK204228381SQ201420618983
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】蘇懷智, 楊孟, 房彬, 李皓, 李星 申請人:河海大學