[实用新型]一种测量空间位移的线材型传感装置

说明书

本实用新型属于传感装置领域，涉及一种测量空间位移的线材型传感装置，包括呈线材状可弹性变形的传感棒，沿所述传感棒的长度方向设有至少4条第一传感光纤，所有的第一传感光纤沿所述传感棒的周向均布；所述传感棒上螺旋布置有至少2条第二传感光纤，螺距相等，旋向相反，对称布置。本实用新型不仅可以实现大型构筑物内部变形量大小的监测，而且可以实现对被测对象内部各变形部位的空间三维坐标变化及扭转角度的解算；不仅可以采取埋入被测对象的方式进行监测,而且可以采用表贴在被测对象的方式进行监测；不仅可用于形状规则的大型构筑物的监测，而且特别适用对形状各异的大型构筑物进行监测。

技术领域

本实用新型属于传感装置领域，涉及一种测量空间位移的线材型传感装置。

背景技术

大型构筑物内部变位可导致灾难性后果，如边坡崩塌、坝体崩溃、桥梁垮塌、路基位移等。因此大型构筑物内部变位的监近年来测得到了广泛重视，但传统监测技术多为点监测，难以获取详细的变形位置状态，如具体三维空间坐标及扭转角度无法获知；最近虽然有一些利用分布式光纤传感器进行检测的技术出现，但必须满足某些限制条件或者检测精度难以实用，例如没有考虑所布置的光纤传感器扭转角度而精度较差，有的甚至要求光纤传感装置不能出现扭转，否则无法测出结果。因此实用新型一种能够克服上述限制而且精度较高的传感装置具有重要的现实意义。

目标体内部和外部的变形和变位是监测获取的关键参数之一；如危岩、边坡、坝体、桥梁、隧道、路基等。目前广泛应用的各类传感器，大多是单个的，单点式布置于设计者认为的关键节点(面)上；难以获取物体详细的变形和位置状态。特别是物体的三维空间坐标及扭转角度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种测量空间位移的线材型传感装置，以克服目前分布式光纤传感器不能量测或没有计入光纤传感器扭转角度而精度较差的致命缺陷。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种测量空间位移的线材型传感装置，包括呈线材状的传感棒，沿所述传感棒的长度方向设有至少4条第一传感光纤，所有的第一传感光纤沿所述传感棒的周向均布；所述传感棒上螺旋布置有至少2条第二传感光纤，螺距相等，旋向相反，对称布置。

可选的，所述第一传感光纤设有4条，沿所述传感棒的周向正交对称布置。

可选的，所述传感棒内部中空。

可选的，所述传感棒的中空部位设有加强芯。

可选的，所述传感棒的外侧设有保护套。

可选的，所述第一传感光纤与所述第二传感光纤布置在传感棒的不同半径处。

可选的，所述传感棒的截面呈圆形或矩形。

可选的，所述传感棒沿其长度方向分为若干节段，每个节段的端部均设有标定点，所述标定点用于记录该节段的初始校准数据。

可选的，所述标定点的截面呈矩形。

可选的，所述标定点处以编码形式记录标定数据，通过编码在数据库中提取相应节段的初始校准数据。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型基于分布式光纤应变、温度测试仪获得的每根光纤上沿长度方向逐点温度和应变值，解算出沿此线材全长范围内逐点温度、应变、转角坐标等多参数数值，构成了多参数线材型传感器。

本实用新型不仅可以实现大型构筑物内部变形量大小的监测，而且可以实现对被测对象内部各变形部位的空间三维坐标变化及扭转角度的解算；不仅可以采取埋入被测对象的方式进行监测,而且可以采用表贴在被测对象的方式进行监测；不仅可用于形状规则的大型构筑物的监测，而且特别适用对形状各异的大型构筑物进行监测。