一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置的制作方法

专利2022-06-29  88


本发明涉及应力变化检测技术领域,具体为一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置。



背景技术:

应力检测包含对工件表层应力检测,一定深度的应力检测,对应力进行定性定量的分析。常常用在产品生产过程中质量检测,应力分为拉应力、压应力、扭转应力、切应力、剪应力等多种应力。光纤传感技术始于1977年,伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的,光纤传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志。光纤传感技术也可用于应力检测。

现有的应力变化检测装置不具有光纤传感结构,检测的准确性不足,并且无法对光线进行良好的保护,而且应力变化检测装置也不便于拆装,为此,我们提出一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,以解决上述背景技术中提出的现有的应力变化检测装置不具有光纤传感结构,检测的准确性不足,并且无法对光线进行良好的保护,而且应力变化检测装置也不便于拆装的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,包括基板、保护罩和传感光纤,所述基板的中部上方安装有光纤保护套,且光纤保护套的内壁固定有绝缘层,所述保护罩安装于基板的上方,且保护罩的两侧固定有连接板,所述连接板与保护罩之间为固定连接,且连接板的上方安装有固定螺栓,所述传感光纤穿设于光纤保护套的内部,且传感光纤与保护罩之间设置有穿线机构,所述保护罩的两侧内部安装有侧护机构,所述基板的前后两侧固定有耳板,且耳板的中部设置有螺纹孔,所述传感光纤的一端连接有激光器,且传感光纤的另一端安装有解调仪。

优选的,所述光纤保护套的外部设置有外固定箍,且外固定箍的底部安装有固定座,所述外固定箍的内部上方安装有应力传感器,且应力传感器的上侧两端连接有光纤导线,所述光纤导线的末端安装有检测显示器。

优选的,所述光纤保护套的下方呈开口状结构,且光纤保护套的对称中心与外固定箍的对称中心重合。

优选的,所述外固定箍的等距离设置于光纤保护套的外部,且外固定箍通过固定座和螺钉与基板之间构成可拆卸结构。

优选的,所述保护罩的两侧对称分布有连接板,且保护罩通过连接板和固定螺栓与基板相固定,并且保护罩和基板均具有弹性。

优选的,所述穿线机构包括有穿线槽、防尘盖板、弹簧、橡胶垫和海棉垫层,所述穿线槽的内侧上下方设置有防尘盖板,且防尘盖板的内部中间安装有弹簧,所述弹簧的内侧固定有橡胶垫,且橡胶垫的内侧胶接有海棉垫层。

优选的,所述海棉垫层呈对称状均匀分分布于穿线槽的内部,且海棉垫层和橡胶垫通过弹簧与穿线槽的内壁构成弹性结构。

优选的,所述侧护机构包括有固定杆、光纤导向框和防护垫层,所述保护罩的两侧内壁连接有固定杆,且固定杆的内侧安装有光纤导向框,所述光纤导向框的内侧固定有防护垫层。

优选的,所述光纤导向框的剖面呈半圆形结构,且光纤导向框通过固定杆与保护罩构成一体化结构。

本发明提供了一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,具备以下有益效果:

1、本发明通过对光纤保护套的设置便于对传感光纤进行保护,光纤保护套的下方呈开口状结构便于将传感光纤通过开口设置到光纤保护套的内部,外固定箍的形状与光纤保护套的形状吻合便于设置在其外部,等距离设置的外固定箍便于对光纤保护套的外部进行均匀的定位固定,通过固定座和螺钉便于实现外固定箍与基板之间的拆卸安装,从而便于光纤保护套的拆装。

2、本发明通过对连接板和固定螺栓的设置便于便于实现保护罩与基板之间的安装固定,保护罩和基板均具有弹性方便将其设置在待检测物品上使其能够随着待检测物品的应力变化而形变,保护罩两侧内部的呈半圆形结构的光纤导向框能够覆盖在传感光纤的外部一侧,以便于对其牵引方向进行限位导向。

3、本发明通过对穿线槽的设置便于传感光纤的穿设,通过橡胶垫和海棉垫层便于对穿线槽内部中间通过的传感光纤外部进行穿线保护,避免传感光纤与穿线槽之间产生磨损,采用弹簧使得橡胶垫和海棉垫层能够对传感光纤的外部进行弹性固定,不会影响传感光纤的位置或长度拉伸。

4、本发明通过对耳板的设置便于基板与待测物的固定,待检测物品将随应力变化而形变,因此会导致传感光纤12传导的激光波长变化,通过解调仪18即可对变化的信号进行处理,实现应力变化检测,并且随着外固定箍4分布的多个应力传感器6能够通过光纤导线7与检测显示器8相连,将检测显示器8与外部解调系统相连即可实现准确、高精度的监测光纤导线7的传递长度,而且应力传感器6配合光纤导线7还可以进行实时分布式监测。

附图说明

图1为本发明一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置的正视结构示意图;

图2为本发明一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置的外固定箍侧视剖面结构示意图;

图3为本发明一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置的图1中a处放大结构示意图;

图4为本发明一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置的俯视结构示意图;

图5为本发明一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置的穿线机构放大结构示意图。

图中:1、基板;2、光纤保护套;3、绝缘层;4、外固定箍;5、固定座;6、应力传感器;7、光纤导线;8、检测显示器;9、保护罩;10、连接板;11、固定螺栓;12、传感光纤;13、穿线机构;1301、穿线槽;1302、防尘盖板;1303、弹簧;1304、橡胶垫;1305、海棉垫层;14、侧护机构;1401、固定杆;1402、光纤导向框;1403、防护垫层;15、耳板;16、螺纹孔;17、激光器;18、解调仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,包括基板1、光纤保护套2、绝缘层3、外固定箍4、固定座5、应力传感器6、光纤导线7、检测显示器8、保护罩9、连接板10、固定螺栓11、传感光纤12、穿线机构13、穿线槽1301、防尘盖板1302、弹簧1303、橡胶垫1304、海棉垫层1305、侧护机构14、固定杆1401、光纤导向框1402、防护垫层1403、耳板15、螺纹孔16、激光器17和解调仪18,基板1的中部上方安装有光纤保护套2,且光纤保护套2的内壁固定有绝缘层3,光纤保护套2的外部设置有外固定箍4,且外固定箍4的底部安装有固定座5,外固定箍4的内部上方安装有应力传感器6,且应力传感器6的上侧两端连接有光纤导线7,光纤导线7的末端安装有检测显示器8;

光纤保护套2的下方呈开口状结构,且光纤保护套2的对称中心与外固定箍4的对称中心重合,光纤保护套2的下方呈开口状结构便于将传感光纤12通过开口设置到光纤保护套2的内部,外固定箍4的形状与光纤保护套2的形状吻合便于设置在其外部,外固定箍4的等距离设置于光纤保护套2的外部,且外固定箍4通过固定座5和螺钉与基板1之间构成可拆卸结构,等距离设置的外固定箍4便于对光纤保护套2的外部进行均匀的定位固定,通过固定座5和螺钉便于实现外固定箍4与基板1之间的拆卸安装,从而便于光纤保护套2的拆装;

保护罩9安装于基板1的上方,且保护罩9的两侧固定有连接板10,连接板10与保护罩9之间为固定连接,且连接板10的上方安装有固定螺栓11,保护罩9的两侧对称分布有连接板10,且保护罩9通过连接板10和固定螺栓11与基板1相固定,并且保护罩9和基板1均具有弹性,通过连接板10和固定螺栓11便于实现保护罩9与基板1之间的安装固定,保护罩9和基板1均具有弹性方便将其设置在待检测物品上使其能够随着待检测物品的应力变化而形变;

传感光纤12穿设于光纤保护套2的内部,且传感光纤12与保护罩9之间设置有穿线机构13,穿线机构13包括有穿线槽1301、防尘盖板1302、弹簧1303、橡胶垫1304和海棉垫层1305,穿线槽1301的内侧上下方设置有防尘盖板1302,且防尘盖板1302的内部中间安装有弹簧1303,弹簧1303的内侧固定有橡胶垫1304,且橡胶垫1304的内侧胶接有海棉垫层1305,海棉垫层1305呈对称状均匀分分布于穿线槽1301的内部,且海棉垫层1305和橡胶垫1304通过弹簧1303与穿线槽1301的内壁构成弹性结构,通过橡胶垫1304和海棉垫层1305便于对穿线槽1301内部中间通过的传感光纤12外部进行穿线保护,避免传感光纤12与穿线槽1301之间产生磨损,采用弹簧1303使得橡胶垫1304和海棉垫层1305能够对传感光纤12的外部进行弹性固定,不会影响传感光纤12的位置或长度拉伸;

保护罩9的两侧内部安装有侧护机构14,侧护机构14包括有固定杆1401、光纤导向框1402和防护垫层1403,保护罩9的两侧内壁连接有固定杆1401,且固定杆1401的内侧安装有光纤导向框1402,光纤导向框1402的内侧固定有防护垫层1403,光纤导向框1402的剖面呈半圆形结构,且光纤导向框1402通过固定杆1401与保护罩9构成一体化结构,呈半圆形结构的光纤导向框1402能够覆盖在传感光纤12的外部一侧,以便于对其牵引方向进行限位导向,基板1的前后两侧固定有耳板15,且耳板15的中部设置有螺纹孔16,传感光纤12的一端连接有激光器17,且传感光纤12的另一端安装有解调仪18。

综上,该具有光纤传感结构的应力变化检测装置,使用时,首先可以将传感光纤12通过开口设置到光纤保护套2的内部,然后将外固定箍4等距离设置在光纤保护套2的外部对其进行均匀的定位固定,并通过固定座5和螺钉便于实现外固定箍4与基板1之间的安装,从而便于光纤保护套2的拆装,然后通过连接板10和固定螺栓11实现保护罩9与基板1之间的安装固定,在保护罩9两侧的内部设置有呈半圆形结构的光纤导向框1402能够覆盖在传感光纤12的外部一侧,以便于对其牵引方向进行限位导向,并使得传感光纤12的两端穿过穿线槽1301,通过橡胶垫1304和海棉垫层1305便于对穿线槽1301内部中间通过的传感光纤12外部进行穿线保护,避免传感光纤12与穿线槽1301之间产生磨损;

最后将通过螺栓贯穿耳板15的螺纹孔16将基板1按照在待测剑上,其中保护罩9和基板1均具有弹性方便将其设置在待检测物品上使其能够随着待检测物品的应力变化而形变,因此会导致传感光纤12传导的激光波长变化,此时通过解调仪18即可对变化的信号进行处理,实现应力变化检测,并且随着外固定箍4分布的多个应力传感器6能够通过光纤导线7与检测显示器8相连,将检测显示器8与外部解调系统相连即可实现准确、高精度的监测光纤导线7的传递长度,而且应力传感器6配合光纤导线7还可以进行实时分布式监测,就这样完成整个具有光纤传感结构的应力变化检测装置的使用过程。

以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,包括基板(1)、保护罩(9)和传感光纤(12),其特征在于:所述基板(1)的中部上方安装有光纤保护套(2),且光纤保护套(2)的内壁固定有绝缘层(3),所述保护罩(9)安装于基板(1)的上方,且保护罩(9)的两侧固定有连接板(10),所述连接板(10)与保护罩(9)之间为固定连接,且连接板(10)的上方安装有固定螺栓(11),所述传感光纤(12)穿设于光纤保护套(2)的内部,且传感光纤(12)与保护罩(9)之间设置有穿线机构(13),所述保护罩(9)的两侧内部安装有侧护机构(14),所述基板(1)的前后两侧固定有耳板(15),且耳板(15)的中部设置有螺纹孔(16),所述传感光纤(12)的一端连接有激光器(17),且传感光纤(12)的另一端安装有解调仪(18)。

2.根据权利要求1所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述光纤保护套(2)的外部设置有外固定箍(4),且外固定箍(4)的底部安装有固定座(5),所述外固定箍(4)的内部上方安装有应力传感器(6),且应力传感器(6)的上侧两端连接有光纤导线(7),所述光纤导线(7)的末端安装有检测显示器(8)。

3.根据权利要求2所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述光纤保护套(2)的下方呈开口状结构,且光纤保护套(2)的对称中心与外固定箍(4)的对称中心重合。

4.根据权利要求2所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述外固定箍(4)的等距离设置于光纤保护套(2)的外部,且外固定箍(4)通过固定座(5)和螺钉与基板(1)之间构成可拆卸结构。

5.根据权利要求1所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述保护罩(9)的两侧对称分布有连接板(10),且保护罩(9)通过连接板(10)和固定螺栓(11)与基板(1)相固定,并且保护罩(9)和基板(1)均具有弹性。

6.根据权利要求1所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述穿线机构(13)包括有穿线槽(1301)、防尘盖板(1302)、弹簧(1303)、橡胶垫(1304)和海棉垫层(1305),所述穿线槽(1301)的内侧上下方设置有防尘盖板(1302),且防尘盖板(1302)的内部中间安装有弹簧(1303),所述弹簧(1303)的内侧固定有橡胶垫(1304),且橡胶垫(1304)的内侧胶接有海棉垫层(1305)。

7.根据权利要求6所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述海棉垫层(1305)呈对称状均匀分分布于穿线槽(1301)的内部,且海棉垫层(1305)和橡胶垫(1304)通过弹簧(1303)与穿线槽(1301)的内壁构成弹性结构。

8.根据权利要求1所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述侧护机构(14)包括有固定杆(1401)、光纤导向框(1402)和防护垫层(1403),所述保护罩(9)的两侧内壁连接有固定杆(1401),且固定杆(1401)的内侧安装有光纤导向框(1402),所述光纤导向框(1402)的内侧固定有防护垫层(1403)。

9.根据权利要求8所述的一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,其特征在于:所述光纤导向框(1402)的剖面呈半圆形结构,且光纤导向框(1402)通过固定杆(1401)与保护罩(9)构成一体化结构。

技术总结
本发明公开了一种具有光纤传感结构的应力变化检测装置,涉及应力变化检测技术领域,包括基板、保护罩和传感光纤,所述基板的中部上方安装有光纤保护套,且光纤保护套的内壁固定有绝缘层,所述保护罩安装于基板的上方,且保护罩的两侧固定有连接板,所述连接板与保护罩之间为固定连接,且连接板的上方安装有固定螺栓,所述传感光纤穿设于光纤保护套的内部,且传感光纤与保护罩之间设置有穿线机构,所述保护罩的两侧内部安装有侧护机构,所述基板的前后两侧固定有耳板。本发明的有益效果是:该装置通过对光纤保护套的设置便于对传感光纤进行保护,光纤保护套的下方呈开口状结构便于将传感光纤通过开口设置到光纤保护套的内部。

技术研发人员:李玉峰;吴小虎;凌霄汉
受保护的技术使用者:南京智慧基础设施技术研究院有限公司
技术研发日:2020.02.24
技术公布日:2020.06.09

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