[发明专利]基于光纤光栅的钢结构自动冲击定位监测试验平台

权利要求书

1.基于光纤光栅的钢结构自动冲击定位监测试验平台，其特征在于，包括试件固定台、钢球控制装置和控制系统以及冲击定位监测系统；所述试件固定台上固定有试件；所述钢球控制装置中放置有钢球；

所述试件固定台上分别设置有X轴滑轨、Y轴滑轨、Z轴滑轨；

所述Z轴滑轨通过X轴滑块在X轴滑轨中滑动；

所述Y轴滑轨通过Z轴滑块在Z轴滑轨中滑动；

所述钢球控制装置通过Y轴滑块滑动固定在Y轴滑轨上；

所述控制系统控制钢球控制装置在X轴滑轨、Y轴滑轨、Z轴滑轨三个方向的位移运动并控制钢球的冲击动作；

所述冲击定位监测系统，包括光纤光栅解调仪、信号处理系统和光纤光栅传感网络；所述光纤光栅解调仪通过光纤链路与光纤光栅传感网络相连接，并通过网口与信号处理系统相连接；

一根光纤上串联多支光纤光栅传感器,并贴于试件表面，采用时分/波分方式形成光纤光栅传感网络；光纤光栅解调仪对信号进行采集，并将所采集的信号传输至信号处理系统进行分析处理。

2.如权利要求1所述的基于光纤光栅的钢结构自动冲击定位监测试验平台，其特征在于，所述X轴滑轨包括第一X轴滑轨和第二X轴滑轨；所述Z轴滑轨包括第一Z轴滑轨和第二Z轴滑轨；所述X轴滑块包括第一X轴滑块和第二X轴滑块；所述Z轴滑块包括第一Z轴滑块和第二Z轴滑块；

所述第一X轴滑轨和第二X轴滑轨平行固定在试件固定台的左右两侧，所述第一Z轴滑轨和第二Z轴滑轨对应分别通过第一X轴滑块和第二X轴滑块垂直于第一X轴滑轨和第二X轴滑轨滑动设置，所述Y轴滑轨通过第一Z轴滑块和第二Z轴滑块垂直于第一Z轴滑轨和第二Z轴滑轨滑动设置；

所述第一X轴滑轨和第二X轴滑轨的后端对应通过第一X轴联轴器、X轴传动轴和第二X轴联轴器相连，所述X轴传动轴的左端与固定于第二X轴滑轨后端上的X轴步进电机传动相连；

所述控制系统通过控制X轴步进电机的运转，使第二X轴滑块在第二X轴滑轨上产生X轴方向的位移；所述X轴步进电机通过带动第一X轴联轴器、X轴传动轴、第二X轴联轴器的运转，使第一X轴滑块能够在第一X轴滑轨与第二X轴滑块进行同步运动；

所述第一Z轴滑轨和第二Z轴滑轨的上端对应通过第一Z轴联轴器、Z轴传动轴和第二Z轴联轴器相连，所述Z轴传动轴的左端与固定于第二Z轴滑轨上端的Z轴步进电机传动相连；

所述控制系统通过控制Z轴步进电机的运转，使第二Z轴滑块在第二Z轴滑轨上产生Z轴方向的位移；所述Z轴步进电机通过带动第一Z轴联轴器、Z轴传动轴、第二Z轴联轴器的运转，使第一Z轴滑块能够在第一Z轴滑轨与第二Z轴滑块进行同步运动；

所述Y轴滑轨的右端固定有Y轴步进电机，所述控制系统通过控制Y轴步进电机的运转，使Y轴滑块在Y轴滑轨上产生Y轴方向的位移。

3.如权利要求1所述的基于光纤光栅的钢结构自动冲击定位监测试验平台，其特征在于，所述钢球控制装置包括与Y轴滑块固定连接的底座和垂直固定于底座上的支撑架，所述支撑架中部设置有与底座垂直且贯穿于支撑架的一段滑槽，位于滑槽的正上方在底座上设置有与滑槽平行的悬臂梁滑轨，所述悬臂梁滑轨上靠近滑槽上方通过滑动支架固定一动滑轮，所述悬臂梁滑轨上靠近底座通过固定支架固定一定滑轮，所述定滑轮的下方位于支撑架上设置有滚筒，位于滚筒的一侧在支撑架上设置有驱动滚筒转动的滚筒步进电机，所述滚筒中卷有钢丝绳，所述钢丝绳的伸出端依次绕过定滑轮、动滑轮和滑槽后与第二电磁铁相连，所述支撑架下方设置有第一电磁铁，所述第一电磁铁吸附着钢球。

4.如权利要求1所述的基于光纤光栅的钢结构自动冲击定位监测试验平台，其特征在于，所述试件固定台上均布有多个试件固定点。

5.如权利要求4所述的基于光纤光栅的钢结构自动冲击定位监测试验平台，其特征在于，所述试件通过螺钉固定在试件固定台的试件固定点上。

6.如权利要求1所述的基于光纤光栅的钢结构自动冲击定位监测试验平台，其特征在于，所述试件固定台的底部四角设置有可调节支撑腿。