[发明专利]一种基于光偏振原理的富水地层水压力传感系统

说明书

本发明公开了一种基于光偏振原理的富水地层水压力传感系统，包括：盒体，所述盒体上表面设置有压力接触模块，所述盒体内部包括：压力传感模块、光强检测模块和压力分析模块；所述压力接触模块，用于根据地下水的压力作用产生压力信号；所述压力传感模块，用于将所述压力信号传递至所述光强检测模块；所述光强检测模块，用于根据所述压力信号，产生光强变化；所述压力分析模块，用于根据所述光强变化，获取地下水压力值。本发明利用光偏振原理与变形相结合的原理，将受力变形转化为变形，再将变形转化成应力，通过传感器监测数据传输至云平台，对地下工程结构所处的地下水压力进行实时监测与预警，提高工程结构的安全与稳定性。

技术领域

本发明属于地下工程结构水压力传感器监测传感器技术领域，尤其涉及一种基于光偏振原理的富水地层水压力传感系统。

背景技术

地下工程结构永久处于地层中，受到地下水压力作用，需要对结构受到的水压力进行监测，以便实时掌握地下结构的受力状况。当前传统的压力传感器受到温度变形的影响较大，测量误差较大，精度难以保证。

基于此，本专利介绍一种基于光偏振原理的富水地层水压力传感器，利用光偏振与变形相结合的原理，能对地下结构所受水压力进行实时监测与预警，确保结构运营安全，提高工程结构的安全与稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光偏振原理的富水地层水压力传感系统，以解决现有的地下工程结构水压力实时监测与预警问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种基于光偏振原理的富水地层水压力传感系统，包括：盒体，所述盒体外部设置有压力接触模块，所述盒体内部包括：压力传感模块、光强检测模块和压力分析模块；

所述压力接触模块，用于根据地下水的压力作用产生压力信号；

所述压力传感模块，用于将所述压力信号传递至所述光强检测模块；

所述光强检测模块，用于根据所述压力信号，产生光强变化；

所述压力分析模块，用于根据所述光强变化，获取地下水压力值。

可选的，所述压力传感模块包括：受压弹簧、变形传递轴和支撑底座；

所述受压弹簧连接所述压力接触模块和所述支撑底座，所述支撑底座用于支撑所述受压弹簧；

所述变形传递轴包括固定部，所述固定部设置与所述受压弹簧中部，所述固定部两端分别连接有第一竖直部和第二竖直部，所述第一竖直部穿过所述受压弹簧内部与所述压力接触模块连接，所述第二竖直部与所述光强检测模块连接。

可选的，所述压力传感模块传递所述压力信号包括：

基于地下水压力作用在所述压力接触模块上，产生所述压力信号，引起所述受压弹簧变形，同时所述变形传递轴将所述压力信号传递至所述光强检测模块。

可选的，所述光强检测模块包括：固定底座，所述固定底座上设置有单色光源，在所述单色光源的一侧，距离所述单色光源由近及远依次设置有第一起偏器、检偏器、第一投影接收器、第一光强检测器，在所述单色光源的另一侧，距离所述单色光源由近及远依次设置有第二起偏器、第二投影接收器、第二光强检测器，其中，所述第一起偏器、第二起偏器、检偏器、第一投影接收器、第二投影接收器、第一光强检测器和第二光强检测器均位于所述固定底座上，且均位于同一光轴。

可选的，所述光强检测模块中的所述检偏器基于所述压力信号转动一定角度，基于所述检偏器转动产生光强变化。

可选的，基于所述检偏器的转动产生光强变化包括：

当所述检偏器未转动时，所述单色光源的非偏振光入射到所述第二起偏器后，到达所述第二投影接收器时，所述第二光强检测器测得第二光强度；