[00924986]光纤预埋混凝土棒传感器

技术领域：光纤预埋混凝土棒传感器，它由各种形式的混凝土棒、各类光纤传感器系统和特殊设计的光纤接口组成，可在混凝土结构施工现场作为一个整体方便地埋设在预定的位置上监测结构内部的应力、应变等参数，实现混凝土结构的智能化。背景技术：用光导纤维(简称光纤)构成材料或结构的传感系统是从70年代末开始的新技术。用于监测大型或重要结构内部的应力、应变或温度等，通称为智能材料或结构智能化。许多大型和重要的混凝土结构，如水电站大坝、核电站工程和其它重要建筑的混凝土框架等均需监测材料和结构内部的应力、应变等情况，这使人们自然会想到在其内部埋设光纤传感系统。一般的做法是在施工现场将各类光纤传感器直接埋入。但由于各类光纤传感器本身均十分脆弱，而建筑施工现场的环境条件十分恶劣，给埋入光纤传感器工作带来相当大的困难，传感系统损坏和失效的情况时有发生。传统的光纤传感器主要有以下几种：其一是白光干涉式光纤应变传感器，它是将一段由纤芯、光纤包层和高分子聚合物涂层构成的光纤的两端经过特殊的光学处理、抛光、镀膜而成。其二是一种内部写入Bragg光栅的一段光纤，通称为光纤布拉格(Bragg)光栅传感器，简称FBG光纤传感器。其三是法布里-珀罗(Febry-Perot，简称F-P)光纤传感器，可以将两段光纤的端面经光学处理、抛光、镀 膜后借助一套管，留有适当间隙地对装在一起等等。发明内容：一种光纤预埋混凝土棒传感器，它由各种形式的混凝土棒、上述各种光纤传感器系 统和特殊设计的光纤接口组成。其中混凝土棒是直径和长度适当的长方体或圆柱体。其作用有两个：一是保护其内部的各种光纤传感器，确保在运输和现场埋设过程中经受住各种意外冲击而不损坏；二是作为光纤传感器与埋设处的混凝土结构紧密结合的中介体。因之其外表面应具有各种形式凸凹状，如沟槽、波纹，同时亦需根据混凝工程结构所用建筑材料的不同调整混凝土棒的用料和配比，以确保两者间的“亲合力”和耦合效果。根据混凝土棒中预埋的光纤传感器的类型，设计不同的光纤接口。对于白光干涉式光纤应变传感器，其光纤接口是将一端套有陶瓷芯柱的光纤传感器与端部也套有同样陶瓷芯柱的单芯光缆借助一段弹性陶瓷套管对接(对接端面已经抛光和光学镀膜处理)。对接同心度取决于陶瓷芯柱和弹性陶瓷套管的精度。经检测合格后，采用环氧树脂封固，该端的单芯光缆还预加一段保护套，再一并用锥形橡胶应力缓冲套保护。如采用FBG或F-P型光纤传感器，接口工艺处理较为简捷，与一段单芯光缆焊接后，在接口处仅需一个锥形橡胶应力缓冲保护套即可。光纤预埋混凝土棒传感器可采用工厂化生产方式制做，可选择任何一种光纤传感器，处理好光纤接口，再选用相应的混凝土棒制做模具，灌注材料、配比合适的混凝土成型即可。