[发明专利]一种定点式光纤应变传感器及使用方法

权利要求书

1.一种定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于，传感器本体包括传感内芯和传感器外护套，传感内芯在锚固点处与监测结构变形耦合；传感器外护套套设在传感内芯外部，在传感器外护套套体上间隔开设若干开窗区域以及非开窗区域，其中，开窗区域为镂空结构，使外部结构胶进入并与传感内芯形成锚固；非开窗区域外层设置隔胶材料用于隔绝结构胶；

适用于直线结构或弧形结构内表面，使用步骤如下：

步骤1、根据所用结构胶特性和传感内芯类型综合确定开窗区域的长度；根据应用场景进行选取非开窗区域的长度；

步骤2、清洁监测结构与传感器本体的接触表面，监测结构表面干燥后，采用临时固定件将传感器本体依设计固定在待测结构表面；

步骤3、将伸出传感器外护套一端的传感内芯锚固到监测结构上；

步骤4、锚固生效后，对伸出传感器外护套另一端的传感内芯施加预紧力，并在预紧力施加到位后将施力端传感内芯及时地与监测结构进行锚固；

步骤5、结构胶覆盖传感器本体，在刷胶过程中，结构胶通过传感器外护套的开窗区域渗透到传感内芯，使传感内芯在锚固区与监测结构形成粘连，进而在胶体凝固后形成定点锚固，将其与监测结构完全耦合。

2.一种定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于，传感器本体包括传感内芯和传感器外护套，传感内芯在锚固点处与监测结构变形耦合；传感器外护套套设在传感内芯外部，在传感器外护套套体上间隔开设若干开窗区域以及非开窗区域，其中，开窗区域为镂空结构，使外部结构胶进入并与传感内芯形成锚固；非开窗区域外层设置隔胶材料用于隔绝结构胶；

适用于长距离布设，使用步骤如下：

步骤1、根据所用结构胶特性和传感内芯类型综合确定开窗区域的长度；根据应用场景进行选取非开窗区域的长度；

步骤2、传感器本体在安装到监测结构之前，先将传感内芯和传感器外护套在外护套两端形成锚固端，即传感器外护套和传感内芯只在传感器本体两端变形耦合，而中间部分仍可自由产生相对滑动；

步骤3、清洁监测结构与传感器本体的接触表面，监测结构表面干燥后，通过临时固定件将传感器本体的一端与监测结构进行锚固；

步骤4、锚固生效后，在传感器本体另一端锚固点处进行张拉，使传感器内芯和外护套同步拉伸产生预紧力，并在预紧力施加到位后将施力端及时地与监测结构进行锚固；

步骤5、结构胶覆盖传感器本体，在刷胶过程中，结构胶通过传感器外护套的开窗区域渗透到传感内芯，使传感内芯在锚固区与监测结构形成粘连，进而在胶体凝固后形成定点锚固，将其与监测结构完全耦合。

3.根据权利要求1或2任一所述的定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于，在步骤1中，根据应用场景进行选取非开窗区域的长度，应用场景分为作为长标距传感器使用以及作为短标距传感器使用，

其中若作为长标距传感器使用，非开窗区域的长度范围为10cm-100cm，

若作为短标距传感器使用，非开窗区域的长度范围为2cm-200cm。

4.根据权利要求1或2任一所述的定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于：所述传感内芯采用应变感测光缆。

5.根据权利要求1或2任一所述的定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于：所述传感器外护套的内径大于所述传感内芯的外径，传感器外护套套设于传感内芯外侧，使得传感内芯与传感器外护套之间有滑动空间。

6.根据权利要求1或2任一所述的定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于：所述传感器外护套具有一定的结构强度，且可根据特定应用场景采用不同的材料和层叠结构，从而对传感内芯形成有效保护。

7.根据权利要求1或2任一所述的定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于：所述传感内芯在传感器外护套开窗区域通过结构胶渗透与结构物形成粘连，进而在胶体凝固后形成定点锚固区。

8.根据权利要求1或2任一所述的定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于：所述结构胶呈膏体状，结构胶既能穿透外护套开窗区域进入传感器内芯的同时不会进入非开窗区域。

9.根据权利要求4所述的定点式光纤应变传感器的使用方法，其特征在于：前述应变感测光缆内的光纤元件为匹配的光导纤维，光导纤维外部套设光纤外护套。