本实用新型专利技术公开了一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，属于测量技术领域，包括底座，所述底座的顶端一侧固定安装有钢架，所述钢架的一侧磁吸有多组连接磁铁，所述连接磁铁的一侧中部焊接有圆柱刚体，其中一组所述圆柱刚体远离连接磁铁的一侧设有平移组件，所述平移组件的底端固定连接有调节组件，所述调节组件的底部固定插设有连接柱，所述连接柱远离调节组件的一侧通过平移组件连接有光纤光栅传感机构，所述底座顶端远离钢架的一侧固定安装有光纤解调仪，本实用新型专利技术，本实用新型专利技术设置了光纤光栅传感机构作为位移传感元件，相较于传统位移传感元件具有抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度等优点，可以为复杂结构的长期监测提供安全性。期监测提供安全性。期监测提供安全性。
【技术实现步骤摘要】
基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置
[0001]本技术涉及测量
，具体为一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置。
技术介绍
[0002]混凝土结构广泛应用于建筑、水利、桥隧、道路及港口等工程中。结构在服役期间受荷载、温度和环境等因素的影响易产生裂缝，严重将导致结构损坏。为了提高结构的耐久性和安全性，应对结构在服役过程中的受力性能进行研究，从而提高结构寿命。
[0003]目前，结构侧向位移的监测方法分为模拟式和数字式，模拟式包括电位器式位移传感器和电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器。传统的位移传感器主要通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出，分辨率较低、高频特性较差、测量精度低并且在极端环境下易磨损。
[0004]近年来，随着钢筋混凝土结构进入老化阶段，对结构的健康监测和受力性能的研究提出了更高的要求。光纤位移传感器具有抗电磁干扰、耐久性好、体积小、精确度高、成本低等优点，适用于极端工作环境下的位移监测。其中，光纤布拉格光栅(FBG)传感器由于其灵敏度高、制作简单，广泛应用于桥梁、道路、水坝等结构的位移监测。
[0005]因此，针对实际工程中的钢筋混凝土、金属等结构多点侧向位移的长期监测，提出了一种精确度高、稳定性好、灵敏度高、方便使用、抗干扰能力强的监测仪器。同时，该仪器用于混凝土结构在轴压、偏压状态下受力性能的试验研究，可以实现实时监测侧向位移，且监测结果精确度较高，具有实用价值。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于提供一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，包括底座，所述底座的顶端一侧固定安装有钢架，所述钢架的一侧磁吸有多组连接磁铁，所述连接磁铁的一侧中部焊接有圆柱刚体，其中一组所述圆柱刚体远离连接磁铁的一侧设有平移组件，所述平移组件的底端固定连接有调节组件，所述调节组件的底部固定插设有连接柱，所述连接柱远离调节组件的一侧通过平移组件连接有光纤光栅传感机构，所述底座顶端远离钢架的一侧固定安装有光纤解调仪，所述光纤解调仪和光纤光栅传感机构之间设有光纤本体。
[0008]优选的，所述钢架的顶端固定安装有顶板，所述顶板的底端中部固定安装有导向柱，所述连接磁铁活动套接在导向柱的外侧。
[0009]优选的，所述平移组件包括套框，所述套框活动套接在圆柱刚体的外侧，所述套框的内壁转动卡设有呈环形阵列分布的多组滚珠，所述套框的顶端中部螺纹插设有固定螺
栓，所述固定螺栓的底端和圆柱刚体的外壁紧密接触。
[0010]优选的，所述连接柱、平移组件的连接方式和圆柱刚体、平移组件的连接方式相同。
[0011]优选的，所述调节组件包括固定框和顶转动座，所述固定框固定套接在连接柱的外侧，所述顶转动座固定安装在套框的底端，所述固定框的顶端固定安装有和顶转动座配合使用的底转动座，所述顶转动座的中部通过轴承转动插设有调节螺栓，所述调节螺栓螺纹插接在底转动座的中部，所述顶转动座和底转动座的相对侧紧密接触。
[0012]优选的，所述光纤光栅传感机构包括外壳，所述外壳的内上壁一侧设有楔块，所述外壳远离楔块的一侧内壁固定安装有限位块，所述限位块通过环氧树脂连接有探针，所述探针的一侧延伸进外壳中并连接有钢杆，所述限位块和钢杆之间的设有弹簧，所述外壳的内下壁设有和探针配合使用的钢悬臂梁，所述钢悬臂梁上粘贴有第一FBG，所述外壳的一侧内壁粘贴有第二FBG，所述外壳的两侧固定设有和第一FBG、第二FBG位置对应的光纤保护层，所述光纤本体穿过光纤保护层并和第一FBG、第二FBG连接，所述光纤光栅传感机构通过外壳固定安装在对应平移组件上套框的底端。
[0013]优选的，所述楔块包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分相互连接，所述第一部分为矩形块结构，所述第二部分为楔型块结构。
[0014]优选的，所述底座的底端四角处均固定安装有滚轮，所述底座的一侧固定安装有把手。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0016]1.本技术设置了光纤光栅传感机构作为位移传感元件，相较于传统位移传感元件具有抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度等优点，可以为复杂结构的长期监测提供安全性；
[0017]2.本技术的位移传感元件采用楔块与钢悬臂梁相结合的原理，楔块斜截面使用磨床加工，减小了钢悬臂梁与楔块之间的摩擦，保证应变传递的高效性；
[0018]3.本技术通过改变第一FBG所处位置的截面厚度改变悬臂梁的表面应变，从而提高仪器的精度。传统方法一般通过改变θ实现增大悬臂梁表面应变，但该方法不适用于长期监测的仪器，长期测量会导致梁表面发生磨损，影响仪器的使用寿命；
[0019]4.本技术的位移传感元件设有温度补偿单元，避免了温度对测量结果精度的影响；
[0020]5.本技术通过设置钢架、连接磁铁和圆柱刚体并配合使用平移组件和调节组件，安装简易、便于操作、成本要求较低、测量结果精确度高并且适用于复杂环境下的结构的多点侧向位移监测，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术结构示意图；
[0023]图2为本技术中平移组件和调节组件的结构示意图；
[0024]图3为本技术中光纤光栅传感机构的结构剖视图；
[0025]图4为本技术中光纤光栅传感机构的另一结构剖视图；
[0026]图5为本技术中楔块的结构示意图；
[0027]图6为本技术中光纤本体和第一FBG的结构连接剖视图；
[0028]图中：1、底座；2、钢架；21、顶板；22、导向柱；3、连接磁铁；4、圆柱刚体；5、平移组件；6、调节组件；7、连接柱；8、光纤光栅传感机构；9、光纤解调仪；10、光纤本体；11、滚轮；12、把手；51、套框；511、滚珠；52、固定螺栓；61、固定框；62、顶转动座；63、底转动座；64、调节螺栓；81、外壳；82、楔块；821、第一部分；822、第二部分；83、限位块；84、探针；85、钢杆；86、弹簧；87、钢悬臂梁；88、第一FBG；89、第二FBG；810、光纤保护层。
具体实施方式
[0029]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶端一侧固定安装有钢架(2)，所述钢架(2)的一侧磁吸有多组连接磁铁(3)，所述连接磁铁(3)的一侧中部焊接有圆柱刚体(4)，其中一组所述圆柱刚体(4)远离连接磁铁(3)的一侧设有平移组件(5)，所述平移组件(5)的底端固定连接有调节组件(6)，所述调节组件(6)的底部固定插设有连接柱(7)，所述连接柱(7)远离调节组件(6)的一侧通过平移组件(5)连接有光纤光栅传感机构(8)，所述底座(1)顶端远离钢架(2)的一侧固定安装有光纤解调仪(9)，所述光纤解调仪(9)和光纤光栅传感机构(8)之间设有光纤本体(10)。2.如权利要求1所述的一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，其特征在于，所述钢架(2)的顶端固定安装有顶板(21)，所述顶板(21)的底端中部固定安装有导向柱(22)，所述连接磁铁(3)活动套接在导向柱(22)的外侧。3.如权利要求1所述的一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，其特征在于，所述平移组件(5)包括套框(51)，所述套框(51)活动套接在圆柱刚体(4)的外侧，所述套框(51)的内壁转动卡设有呈环形阵列分布的多组滚珠(511)，所述套框(51)的顶端中部螺纹插设有固定螺栓(52)，所述固定螺栓(52)的底端和圆柱刚体(4)的外壁紧密接触。4.如权利要求3所述的一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，其特征在于，所述连接柱(7)、平移组件(5)的连接方式和圆柱刚体(4)、平移组件(5)的连接方式相同。5.如权利要求3所述的一种基于光纤光栅的结构多点侧向位移监测装置，其特征在于，所述调节组件(6)包括固定框(61)和顶转动座(62)，所述固定框(61)固定套接在连接柱(7)的外侧，所述顶转动座(62)固定安装在套框(51)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李清富，匡一航，郭威，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：
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