[实用新型]一种适用于黄土边坡坡表变形监测的FBG传感器封装结构

说明书

本实用新型属于岩土体灾害预防监测领域，涉及一种适用于黄土边坡坡表变形监测的FBG传感器封装结构，包括FBG传感器、外表面是粗糙的粗糙护套管以及外表面是光滑的光滑护套管；FBG传感器两端均设置有引线；光滑护套管套装在FBG传感器外部并可在FBG传感器外部一定范围内自由移动；粗糙护套管成对设置；两个粗糙护套管分别套装在FBG传感器两端的引线上。本实用新型提供了一种可增强光纤与土体之间的耦合性，改善了光纤与土体的协调变形，可对FBG栅区进行了很好的保护，避免土体对光栅的损伤，使之能够很好的适用于黄土边坡坡表变形监测的FBG传感器封装结构。

技术领域

本实用新型属于岩土体灾害预防监测领域，涉及一种FBG传感器封装结构，尤其涉及一种适用于黄土边坡坡表变形监测的FBG传感器封装结构。

背景技术

分布于干旱半干旱区的黄土具有显著的结构性，由黄土体堆积而成的自然或者人工黄土边坡在破坏时首先表现为黄土边坡坡面剥落破坏、逐渐破坏等特征，一方面会在坡角形成凹进的反坡地形，使坡顶形成凌空面，进一步加剧破坏；另一方面，剥落的土体会给坡脚的公路等基础设施的运营安全、养护产生很大的影响。由于坡面破坏初始阶段的剥落破坏比较微弱，对黄土边坡破坏初始阶段的剥落等微小变形进行监测，是预测和预防边坡可能发生的地质灾害的重要途径。

FBG(Fiber Bragg Grating，光纤布拉格光栅)具有高精度的应变响应以及体积小的特点，将FBG传感器埋设到黄土边坡坡面土体中去，来分析边坡坡面微小变化时坡面各位置的受力情况。若未经封装保护直接将FBG布设于待测土体中，一方面光栅受土体直接挤压，易使光栅直接受剪切破坏、埋入土体的成活率低；另一方面光纤的弹性模量与土体差别较大且表面摩擦系数小，因此在边坡坡表的土体发生微小的变化时，光纤与土体容易发生滑动，使得不能发生协调变形。

为了解决该问题，可使用塑料套管来保护光纤栅区，但是在埋入土体的过程中，塑料套管很容易发生错动，使得栅区裸露在外面，并没有很好地解决栅区的保护问题，再者土体与光纤之间的协调变形也并未很好的得到解决。为此，尝试在栅区两侧分别安装一个固定的塑料管，一方面一个充当扩大端，加强土体与光纤的耦合强度，改善协调变形，另一方面，可以防止栅区的保护管发生滑动，然而实验结果表明，虽然栅区保护管的脱落情况得到解决，且光纤与土体之间的协调变形也得到了改善，但是在遇水后土体与光纤还是容易发生滑脱，不能很好的发生协调变性作用。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可增强光纤与土体之间的耦合性、改善了光纤与土体的协调变形、可对光栅栅区进行了很好的保护以及避免土体对光栅的损伤的适用于黄土边坡坡表变形监测的FBG传感器封装结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于黄土边坡坡表变形监测的FBG传感器封装结构，其特征在于：所述适用于黄土边坡坡表变形监测的FBG传感器封装结构包括FBG传感器、外表面是粗糙的粗糙护套管以及外表面是光滑的光滑护套管；所述FBG传感器两端均设置有引线；所述光滑护套管套装在FBG传感器外部并可在FBG传感器外部自如移动；所述粗糙护套管成对设置；两个粗糙护套管分别套装在FBG传感器两端的引线上。

作为优选，光滑护套管的内径大于FBG传感器的外径且光滑护套管的外径小于粗糙护套管的外径。

作为优选，光滑护套管与粗糙护套管嵌套。

作为优选，粗糙护套管与引线之间有缝隙；所述缝隙中填充有胶。

作为优选，粗糙护套管是热缩管。

本实用新型的优点是：