[实用新型]一种基于光纤光栅的盾尾刷磨损监测传感器

说明书

本实用新型公开了一种基于光纤光栅的盾尾刷磨损监测传感器，该传感器设有一根纤芯，纤芯封装在毛细管内，在纤芯上设有多个间隔设置、均匀分布、中心波长互不相同的、长度方向与传感器监测磨损方向一致的光栅，纤芯设有暴露在毛细管之外的尾纤，尾纤通过金属法兰固定在毛细管上，在尾纤末端连接有传感器接头。使用时将传感器设置在盾尾刷的护板和钢丝刷毛内，使传感器与护板和钢丝刷同时磨损，利用光纤光栅作为长度标志位，随着盾尾刷的磨损，光栅数量随之减少，从而获知盾尾刷磨损量。并且可以根据需要自行剪切长短，以适应不同型号的盾尾刷；具有高稳定性、体积小、灵敏度高的特点，能准确反映盾尾刷的磨损情况。

技术领域

本实用新型属于盾构机设备领域，特别是一种基于光纤光栅的盾尾刷磨损监测传感器。

背景技术

随着盾构机和盾构技术的逐渐发展和进一步改革完善，盾构施工法已经广泛使用在大中型城市地下铁道和隧道工程的施工中，并且发挥着越来越重要的作用。在运用盾构法施工时，盾尾刷密封的程度将对整个工程的质量、施工安全和工程工期起着决定性作用。而目前越来越多的长距离，高水压的施工项目，对盾尾刷的状态提出了越来越高的要求，为避免事故的发生，需要对盾尾刷的磨损情况进行状态监测，而目前还没有投入使用的盾尾刷磨损监测传感器。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于光纤光栅的盾尾刷磨损监测传感器，能够对盾尾刷的磨损情况进行状态监测。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于光纤光栅的盾尾刷磨损监测传感器，该传感器设有一根纤芯，所述纤芯封装在毛细管内，在所述纤芯上设有多个间隔设置、均匀分布、中心波长互不相同的、长度方向与传感器监测磨损方向一致的光栅，所述纤芯设有暴露在所述毛细管之外的尾纤，所述尾纤通过金属法兰固定在所述毛细管上，在所述尾纤末端连接有传感器接头。

所述毛细管是采用不锈钢制成的。

从所述磨损监测传感器的磨损端开始由近及远所有所述光栅的中心波长从大到小依次递减。

本实用新型具有的优点和积极效果是：使用时将传感器设置在盾尾刷的护板和钢丝刷毛内，使传感器与护板和钢丝刷同时磨损，利用光纤光栅作为长度标志位，随着盾尾刷的磨损，光栅数量随之减少，从而获知盾尾刷磨损量。并且传感器可以根据需要自行剪切长短，以适应不同型号的盾尾刷。光纤传感器具有高稳定性、体积小、灵敏度高的特点，能准确实时地反映盾尾刷的磨损情况，安装在盾尾刷中，寿命长、不易损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型应用的结构示意图；

图3为本实用新型安装在盾尾刷钢丝刷毛内的示意图；

图4为本实用新型安装在盾尾刷护板内侧的示意图。

图中：1、激光光源；2、光纤耦合器；3、环形器；4、磨损监测传感器；4-1、毛细管；4-2、纤芯；4-3、光栅；4-4、金属法兰；4-5、尾纤；4-6、传感器接头；5、信号采集模块；6、上位机主机；7、盾尾刷钢丝刷毛；8、盾尾刷护板。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种基于光纤光栅的盾尾刷磨损监测传感器，该传感器设有一根纤芯4-2，所述纤芯4-2封装在毛细管4-1内，在所述纤芯4-2上设有多个间隔设置、均匀分布、中心波长互不相同的、长度方向与传感器监测磨损方向一致的光栅4-3，所述纤芯4-2设有暴露在所述毛细管4-1之外的尾纤4-5，所述尾纤4-5通过金属法兰4-4固定在所述毛细管4-1上，在所述尾纤4-5末端连接有传感器接头4-6。