基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法技術(shù)

一種基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，其特征在于：該智能拉索由智能鋼絲（1）和其他六根普通鋼絲（5）構(gòu)成，智能鋼絲由鋼絲（1）、光纖馬赫曾德干涉儀（2）、方槽（3）、環(huán)氧樹脂（4）構(gòu)成，其中鋼絲（1）開方槽（3），光纖馬赫曾德干涉儀（2）置于方槽（3）內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂（4）固定。該智能拉索制作包括如下步驟：將鋼絲（1）固定于傳輸帶（6）上；點(diǎn)膠機(jī)（7）將環(huán)氧樹脂（4）注入方槽（3）內(nèi)；光纖卷（8）將光纖馬赫曾德干涉儀（2）布設(shè)于方槽內(nèi)；點(diǎn)膠機(jī)（9）將光纖外表面注入環(huán)氧樹脂；該智能拉索采用光纖傳感技術(shù)能夠精確實(shí)時(shí)測量鋼絲的溫度、形變等參量變化，具有抗電磁干擾、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，適用于橋梁施工、光纖傳感等領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
拉索是纜索支承橋梁的核心構(gòu)件之一，且全部布置在梁體外部，受外界環(huán)境、動(dòng)靜荷載作用等因素影響，容易生銹腐蝕和疲勞損傷，其服役期往往比設(shè)計(jì)壽命短得多。如何實(shí)現(xiàn)拉索服役期間工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保其使用期內(nèi)的安全，已成為拉索技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。傳統(tǒng)的測量方法主要有壓力表測定法、測力環(huán)測定法、振動(dòng)頻率法、電阻應(yīng)變片監(jiān)測法、磁通量法等。這些測試技術(shù)具有長期測試不方便、易受電磁場干擾、耐久性差、測試距離和范圍有限等缺點(diǎn)。如壓力表測定法適用于施工階段的索力測量且測量誤差較大；測力環(huán)測定法是在拉索端部錨具的錨板下安放測力環(huán)實(shí)現(xiàn)對拉索錨下整體張力的測量，該方法不僅測量位置固定，而且可能會(huì)受錨具護(hù)筒內(nèi)的摩擦力或填充物影響，另外受偏載影響較大；振動(dòng)頻率法雖然比較簡單,但要得到精確的結(jié)果比較困難；雖然磁通量技術(shù)具有一定的耐久性優(yōu)勢，但是磁通量傳感器存在由于磁性退化、傳感器非線性特征等導(dǎo)致需要二次標(biāo)定的問題，也不完全適于拉索的長期實(shí)時(shí)健康監(jiān)測。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案：一種基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，其特征在于：該智能拉索由智能鋼絲（1）和其他六根普通鋼絲（5）構(gòu)成，智能鋼絲由鋼絲（1）、光纖馬赫曾德干涉儀（2）、方槽（3）、環(huán)氧樹脂（4）構(gòu)成，其中鋼絲（1）開方槽（3），光纖馬赫曾德干涉儀（2）置于方槽（3）內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂（4）固定。該制作方法包括如下步驟：（1）將鋼絲（1）固定于滾軸的傳輸帶（6）上；（2）點(diǎn)膠機(jī)（7）將環(huán)氧樹脂（4）緩慢精確的注入鋼絲上的方槽（3）內(nèi)；（3）光纖卷（8）將光纖馬赫曾德干涉儀（2）布設(shè)于鋼絲的方槽內(nèi)；（4）點(diǎn)膠機(jī)（9）將光纖外表面注入環(huán)氧樹脂；（5）通過加熱器（10）對刷完兩層膠后的鋼絲進(jìn)行加熱，提高膠水的固化速度；（6）將智能鋼絲與其他六根鋼絲（5）繞制形成智能拉索；基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索的工作過程：光源發(fā)出的光經(jīng)相位調(diào)制器調(diào)制后入射到光纖馬赫曾德干涉儀上，當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量不發(fā)生變化時(shí)，光纖馬赫曾德干涉儀的波長不會(huì)改變。當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量發(fā)生變化時(shí)，光電探測器就會(huì)檢測到光纖馬赫曾德干涉儀波長發(fā)生變化，進(jìn)而可以測量鋼絲的應(yīng)力、溫度、形變等參數(shù)變化。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)提出的基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，采用光纖馬赫曾德干涉儀的傳感技術(shù)，具有長距離監(jiān)控、低能源依賴性、高環(huán)境耐受性、抗電磁干擾、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)將光纖馬赫曾德干涉儀置于鋼絲的方槽內(nèi)，使得光纖馬赫曾德干涉儀傳感器靈敏度和準(zhǔn)確性得到了很大的提高。附圖說明圖1基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能鋼絲結(jié)構(gòu)示意圖。圖2基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索結(jié)構(gòu)示意圖。圖3基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索制作方法。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步描述。實(shí)施例一，見圖1、圖2、圖3，一種基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，該智能拉索由智能鋼絲1和其他六根普通鋼絲5構(gòu)成，智能鋼絲由鋼絲1、光纖馬赫曾德干涉儀2、方槽3、環(huán)氧樹脂4構(gòu)成，其中鋼絲1開方槽3，光纖馬赫曾德干涉儀2置于方槽3內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂4固定。該制作方法包括如下步驟：（1）將鋼絲1固定于滾軸的傳輸帶6上；（2）點(diǎn)膠機(jī)7將環(huán)氧樹脂4緩慢精確的注入鋼絲上的方槽3內(nèi)；（3）光纖卷8將光纖馬赫曾德干涉儀2布設(shè)于鋼絲的方槽內(nèi)；（4）點(diǎn)膠機(jī)9將光纖外表面注入環(huán)氧樹脂；（5）通過加熱器10對刷完兩層膠后的鋼絲進(jìn)行加熱，提高膠水的固化速度；（6）將智能鋼絲與其他六根鋼絲5繞制形成智能拉索；基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索的工作過程：光源發(fā)出的光經(jīng)相位調(diào)制器調(diào)制后入射到光纖馬赫曾德干涉儀上，當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量不發(fā)生變化時(shí)，光纖馬赫曾德干涉儀的波長不會(huì)改變。當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量發(fā)生變化時(shí)，光電探測器就會(huì)檢測到光纖馬赫曾德干涉儀波長發(fā)生變化，進(jìn)而可以確定鋼絲的應(yīng)力和溫度變化。本實(shí)施例所述的馬赫曾德干涉儀的干涉臂長度為30cm，方槽的大小為1mm*1mm。實(shí)施例二，見圖1、圖2、圖3，一種基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，該智能拉索由智能鋼絲1和其他六根普通鋼絲5構(gòu)成，智能鋼絲由鋼絲1、光纖馬赫曾德干涉儀2、方槽3、環(huán)氧樹脂4構(gòu)成，其中鋼絲1開方槽3，光纖馬赫曾德干涉儀2置于方槽3內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂4固定。該制作方法包括如下步驟：（1）將鋼絲1固定于滾軸的傳輸帶6上；（2）點(diǎn)膠機(jī)7將環(huán)氧樹脂4緩慢精確的注入鋼絲上的方槽3內(nèi)；（3）光纖卷8將光纖馬赫曾德干涉儀2布設(shè)于鋼絲的方槽內(nèi)；（4）點(diǎn)膠機(jī)9將光纖外表面注入環(huán)氧樹脂；（5）通過加熱器10對刷完兩層膠后的鋼絲進(jìn)行加熱，提高膠水的固化速度；（6）將智能鋼絲與其他六根鋼絲5繞制形成智能拉索；基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索的工作過程：光源發(fā)出的光經(jīng)相位調(diào)制器調(diào)制后入射到光纖馬赫曾德干涉儀上，當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量不發(fā)生變化時(shí)，光纖馬赫曾德干涉儀的波長不會(huì)改變。當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量發(fā)生變化時(shí)，光電探測器就會(huì)檢測到光纖馬赫曾德干涉儀波長發(fā)生變化，進(jìn)而可以確定鋼絲的應(yīng)力和溫度變化。本實(shí)施例所述的馬赫曾德干涉儀的干涉臂長度為50cm，方槽的大小為2mm*2mm。實(shí)施例三，見圖1、圖2、圖3，，一種基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，該智能拉索由智能鋼絲1和其他六根普通鋼絲5構(gòu)成，智能鋼絲由鋼絲1、光纖馬赫曾德干涉儀2、方槽3、環(huán)氧樹脂4構(gòu)成，其中鋼絲1開方槽3，光纖馬赫曾德干涉儀2置于方槽3內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂4固定。該制作方法包括如下步驟：（1）將鋼絲1固定于滾軸的傳輸帶6上；（2）點(diǎn)膠機(jī)7將環(huán)氧樹脂4緩慢精確的注入鋼絲上的方槽3內(nèi)；（3）光纖卷8將光纖馬赫曾德干涉儀2布設(shè)于鋼絲的方槽內(nèi)；（4）點(diǎn)膠機(jī)9將光纖外表面注入環(huán)氧樹脂；（5）通過加熱器10對刷完兩層膠后的鋼絲進(jìn)行加熱，提高膠水的固化速度；（6）將智能鋼絲與其他六根鋼絲5繞制形成智能拉索；基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索的工作過程：光源發(fā)出的光經(jīng)相位調(diào)制器調(diào)制后入射到光纖馬赫曾德干涉儀上，當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量不發(fā)生變化時(shí)，光纖馬赫曾德干涉儀的波長不會(huì)改變。當(dāng)鋼絲的應(yīng)力和溫度等參量發(fā)生變化時(shí)，光電探測器就會(huì)檢測到光纖馬赫曾德干涉儀波長發(fā)生變化，進(jìn)而可以確定鋼絲的應(yīng)力和溫度變化。本實(shí)施例所述馬赫曾德干涉儀的干涉臂長度為90cm，方槽的大小為3mm*3mm。本專利技術(shù)光纖馬赫曾德干涉儀反射波長可以根據(jù)實(shí)際適用情形選取，所使用的器件均為市售器件。上述內(nèi)容僅是對本專利技術(shù)較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明，而本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不限于上述內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本方明的思想，對本專利技術(shù)進(jìn)行各種變形和修飾，這些應(yīng)屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，其特征在于：該智能拉索由智能鋼絲（1）和其他六根普通鋼絲（5）構(gòu)成，智能鋼絲由鋼絲（1）、光纖馬赫曾德干涉儀（2）、方槽（3）、環(huán)氧樹脂（4）構(gòu)成，其中鋼絲（1）開方槽（3），光纖馬赫曾德干涉儀（2）置于方槽（3）內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂（4）固定。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索及其制備方法，其特征在于：該智能拉索由智能鋼絲（1）和其他六根普通鋼絲（5）構(gòu)成，智能鋼絲由鋼絲（1）、光纖馬赫曾德干涉儀（2）、方槽（3）、環(huán)氧樹脂（4）構(gòu)成，其中鋼絲（1）開方槽（3），光纖馬赫曾德干涉儀（2）置于方槽（3）內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂（4）固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖馬赫曾德干涉儀的智能拉索其制備方法，其特征在于：...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：喻傳芳，劉勝春，
申請(專利權(quán))人：北京恒潤生工程科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11