感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，包括内支撑体、网孔模块、载纤模块和转连模块，所述内支撑体、网孔模块和载纤模块组成圆柱状形状，所述内支撑体的截面为四边内凹的四角内凹形，内支撑体四个面为凹面，在内支撑体的四个凹面中均设有若干个网孔的网孔模块，相邻两个网孔模块之间设有载纤模块，载纤模块内包含传感光纤。本发明专利技术的一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置及方法，使用圆形、三角、四角、五角多形式网孔组成声发射共腔孔，构建了多级物理尺度下基于分布式传感光纤的多声发射波共腔孔的多级时间延迟与多声波振动频率下监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置及方法，属于水工程结构健康监测领域。
技术介绍
光纤传感技术经过30多年的发展已经取得了长足的进步，出现了很多具有实用性的产品与技术，也基本构建形成了一个较为独立的系统，但是随着社会的不断发展与技术的进步，对光纤传感技术的需求也不断增加，而且性能参数上也呈现出多样化、高标准的趋势，因此，光纤传感技术的现状仍然远远不能满足实际的需要，需要开展大量的研究工作；声发射信号是材料中局部区域受到应力集中的影响，进而快速释放并产生瞬态弹性波的现象，其经常发生于材料内部裂纹产生和发展时，通过声发射技术可以探测结构体内微小结构损伤；对于传统的压电陶瓷声发射检测法，其技术成熟、操作简单，但是弊端也较多，比如系统较为庞大、线缆过多、抗电测干扰能力差，为此，产生了一种新型的光纤布拉格光栅型声发射检测系统，其灵敏度高、抗电磁干扰能力强，但是该种方法也存在较为严重的问题，其仍旧属于当前较为传统的点式监测，已经远远不能满足当前大结构体、广监测范围、远距离传输等问题，因此需要研制一种新型的分布式传感光纤型的声发射检测系统，在研制该种可实现分布式声发射检测时，需要首先研发一种与本系统相融合的配套装置来最终完成研制分布式传感光纤型的声发射检测系统，对于传感光纤的二次加工与布设是实际工程中的必备装置，为此，研发了一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置及方法。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置及方法，使用圆形、三角、四角、五角多形式网孔组成声发射共腔孔，构建了多级物理尺度下基于分布式传感光纤的多声发射波共腔孔的多级时间延迟与多声波振动频率下监测。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，包括内支撑体、网孔模块、载纤模块和转连模块，所述内支撑体、网孔模块和载纤模块组成圆柱状形状，所述内支撑体的截面为四边内凹的四角内凹形，内支撑体四个面为凹面，在内支撑体的四个凹面中均设有若干个网孔的网孔模块，相邻两个网孔模块之间设有载纤模块，载纤模块内包含传感光纤。作为优选，所述网孔模块包含载体，载体上设有沿传感光纤轴线的网孔，每一个载体上设有三角共腔网孔、圆共腔网孔、四边共腔网孔、五角共腔网孔中的一种。作为优选，每个载体上的网孔形状均不同，三角共腔网孔、圆共腔网孔、四边共腔网孔和五角共腔网孔按照逆时针顺序设置。作为优选，所述载纤模块包含阻隔块、封闭塞、双光纤通道和半圆承纤台，所述半圆承纤台与载体连接，半圆承纤台内设有双光纤通道，双光纤通道内设有两条传感光纤，在半圆承纤台顶部的两边分别铰接有封闭塞，两个封闭塞通过阻隔块锁紧。作为优选，所述半圆承纤台内设有分隔两条传感光纤的隔纤壁。作为优选，所述隔纤壁为真空绝热板。作为优选，还包含转连模块，所述转连模块包含第一底座和第二底座，第一底座通过第一套环与折轴外延柱连接，第二底座通过第二套环与折轴外延柱连接，第一套环和第二套环上均设有锁紧装置，第一底座的上端布设有第一载纤弯孔，第二底座的上端布设有第二载纤弯孔，折轴外延柱设有内通孔，在内通孔内设有弯转折轴，弯转折轴的上端面设有固定栓塞。一种上述的感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置的安装方法，包括以下步骤：第一步，配置各部件，绕着内撑住体按照逆时针的顺序将五角共腔网孔、三角共腔网孔、圆共腔网孔和四边共腔网孔顺序进行配置，且依次位于内撑住体的右下角、右上角、左上角、左下角；第二步，卸掉阻隔块，绕着封闭塞转轴打开两侧的封闭塞，沿着隔纤壁将双光纤通道布设到半圆承纤台的底端，将八根传感光纤按照两个一组的形式布设到四个双光纤通道中；第三步，绕着封闭塞转轴将两侧的封闭塞关闭，按压封闭塞对接处，将阻隔块穿过隔纤壁的上端，将两侧的封闭塞闭合处进行固定，按照同样方式将其他处隔纤壁上的阻隔块进行固定，最终完成网孔模块和载纤模块的布设；第四步，在由网孔模块和载纤模块构建组件的可能出现弯曲位置处，将由网孔模块和载纤模块构建的组件放置到第一载纤弯孔和第二载纤弯孔处，按照工程的需要转动弯转折轴，进而带动第一底座和第二底座的旋转，从而使得第一载纤弯孔和第二载纤弯孔之间形成一定的夹角，后将固定栓塞套入弯转折轴中，并将弯转折轴固定，进而固定第一载纤弯孔和第二载纤弯孔之间的角度。有益效果：本专利技术的感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，在弯转处布设有转连模块，其布设灵活、操作简单、移动方便、可以实现流程化、自动化应用，本专利技术首创提出使用圆形、三角、四角、五角多形式网孔组成声发射共腔孔，构建了多级物理尺度下基于分布式传感光纤的多声发射波共腔孔的多级时间延迟与多声波振动频率下监测调控装置和方法，本专利技术思路新颖、为传感光纤与声发射融合的
开辟了新的思路与想法，具有重大的科学研究价值和工程应用推广意义，极大提升了分布式传感光纤声发射技术在实际工程中的应用和推广能力。附图说明图1为网孔模块和载纤模块的结构示意图；图2为转连模块的结构示意图。具体实施方式为了能更好地对本专利技术的实际工程应用进行论述，特选择某高混凝土坝为例，在该高混凝土坝的迎水面150×150m的区域进行使用，由于待测区域的尺寸以及需要重点监测的需要，现确定8根500m长的GJJV型号紧套传感光纤。本实施例中，如图1和图2所示，一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，包括网孔模块、载纤模块、转连模块，网孔模块与载纤模块通过圆弧形结构的封闭塞转轴402相连接，在弯转处布设有转连模块，用于弯曲与固定GJJV型号紧套传感光纤所在的网孔模块和载纤模块。本实施例中，截面为等边三角形、边长为2cm的三角共腔网孔407共有16个，且排成四排的形式，位于内撑住体的右上半圆内，截面为圆形、直径为3cm的圆共腔网孔403共有三排，是由等圆截面的12个空腔组成，位于内撑住体的左上半圆内，截面为等边四边形、边长为2.5cm的四边共腔网孔404共有4排，是由等边四角形截面的12个空腔组成，位于内撑住体的左下半圆内，截面为等边五边形、边长为1.5cm的五角共腔网孔408是由3排等边五角形截面的12个空腔组成，位于内撑住体的右下半圆内。截面为等边三角形、边长为2cm的三角共腔网孔407、截面为圆形、直径为3cm的圆共腔网孔403、截面为等边四边形、边长为2.5cm的四边共腔网孔404、截面为等边五边形、边长为1.5cm的五角共腔网孔408按照逆时针的顺序依次与四角内凹形的内撑住体409相连接。本实施例中，三角共腔网孔407、圆共腔网孔403、四边共腔网孔404、五角共腔网孔408位于四个大小和形状相同的载体上。12个圆共腔网孔403、16个三角共腔网孔407、12个四边共腔网孔404、12个五角共腔网孔408，由于相互之间的网孔截面形状及排列形式都各不相同，在感知声发射波时，圆共腔网孔403、三角共腔网孔407、四边共腔网孔404和五角共腔网孔408将分别产生不同的时间延迟与声波共振频率。本实施例中，包含四个相同的载纤模块组件组成，且四个组件相邻之间的夹角为90°，每一个组件中圆弧截面形式的封闭塞401对称分布在长度为8cm的隔纤壁435的两侧，直径为5c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，其特征在于：包括内支撑体、网孔模块、载纤模块和转连模块，所述内支撑体、网孔模块和载纤模块组成圆柱状形状，所述内支撑体的截面为四边内凹的四角内凹形，内支撑体四个面为凹面，在内支撑体的四个凹面中均设有若干个网孔的网孔模块，相邻两个网孔模块之间设有载纤模块，载纤模块内包含传感光纤。

【技术特征摘要】
1.一种感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，其特征在于：包括内支撑体、网孔模块、载纤模块和转连模块，所述内支撑体、网孔模块和载纤模块组成圆柱状形状，所述内支撑体的截面为四边内凹的四角内凹形，内支撑体四个面为凹面，在内支撑体的四个凹面中均设有若干个网孔的网孔模块，相邻两个网孔模块之间设有载纤模块，载纤模块内包含传感光纤。2.根据权利要求1所述的感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，其特征在于：所述网孔模块包含载体，载体上设有沿传感光纤轴线方向的网孔，每一个载体上设有三角共腔网孔、圆共腔网孔、四边共腔网孔、五角共腔网孔中的一种。3.根据权利要求2所述的感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，其特征在于：每个载体上的网孔形状均不同，三角共腔网孔、圆共腔网孔、四边共腔网孔和五角共腔网孔按照逆时针顺序设置。4.根据权利要求3.所述的感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，其特征在于：所述载纤模块包含阻隔块、封闭塞、双光纤通道和半圆承纤台，所述半圆承纤台与载体连接，半圆承纤台内设有双光纤通道，双光纤通道内设有两条传感光纤，在半圆承纤台顶部的两边分别铰接有封闭塞，两个封闭塞通过阻隔块锁紧。5.根据权利要求4所述的感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，其特征在于：所述半圆承纤台内设有分隔两条传感光纤的隔纤壁。6.根据权利要求5所述的感知结构性能劣化分布式传感光纤声发射调控装置，其特征在于：所述隔纤壁为真空绝热板。7.根据权利要求6所述的感知结构性能劣化分布式传...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏怀智，杨孟，骆鸿，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32