专利名称：具有玻璃钢护层的光纤传感结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤传感器，尤其涉及用于桥梁、楼宇等土木工程结构的应变监测的光纤敏感元件。
背景技术：
桥梁、楼宇等大型土木工程结构由于暴露在自然环境中，受各种荷载作用而面临疲劳、磨耗、腐蚀、材料老化等强度和耐久性问题。如果不及时进行必要的维修和管理，不但由于损伤累积、抗力衰退等影响其结构的使用寿命，而且还会因过度的损伤使得结构丧失承载能力，发生突发性失效破坏的重大事故。因此，为了保障土木工程结构的安全性、适用性和耐久性，需要采用有效的手段来监测和评估服役结构的损伤程度及安全状态。对土木工程结构的动态应变进行监控，可获得结构的应力应变状态信息，掌握工程结构在各种交通荷载、自然荷载包括风荷载、温度荷载、地震荷载等作用下控制截面的受力状况和动力特性，从而对结构的损伤、病害进行诊断分析其安全性。对结构进行动态应变监控首先需要在结构表面或内部安装传感器。常用的传感器有电阻应变片、压电敏感元件、 光纤等。光纤具有优良的可埋入性，能集信息传输与感知于一体，加之因其抗电磁干扰所固有的安全性，使得光纤智能传感结构的应用非常广泛，如在房屋、桥梁和提坝等土木建筑的火情探测、水情探测和结构监控以及飞机和飞船等飞行器的状态监测和损伤评估方面均有应用。但现有的光纤感知头大都直接裸露地粘贴或预埋在被测工程结构物体上，光纤不可避免地受到外力牵拉作用，长期以往形成光纤应力疲劳，极容易导致光纤破损甚至断裂，造成光纤的感知和传输失效；而直接包埋于土木工程结构中，光纤又容易受到混凝土的直接挤压和侵蚀，不利于信息数据的感知和采集。因此现有裸露预埋和粘贴的光纤传感结构，很容易受外界环境的干扰，直接影响光纤传感器检测数据的准确性和使用寿命。

实用新型内容针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抗外力效果好、检测数据准确的具有玻璃钢护层的光纤传感结构。为了解决上述技术问题，本实用新型的具有玻璃钢护层的光纤传感结构，包括光纤，所述光纤上包覆有玻钢护层。在本实用新型的光纤传感结构中，由于光纤包覆于玻钢护层中，光纤并不直接裸露或直接预埋于混凝土等土木工程结构内，这样一方面当受外力作用时，护层承受着牵伸力和挤压力的作用，而光纤不受外力影响，从而避免光纤的破损和断裂，保证了光纤数据的有效感知和传输；另一方面这种光纤结构在使用中不受外界环境的影响，避免了被测结构物体对光纤的直接挤压和侵蚀，不仅提高了数据感知和传输的准确性，而且大大延长了光纤传感结构的使用寿命。同时这种光纤传感结构整体强度高，结构更加稳定可靠，便于预埋于实际的土木工程结构中，尤其是钢混结构中，具有检测数据准确、抗外界干扰能力强的优势。本实用新型的一种优选实施方式，所述光纤采用空心光纤结构。这种结构使光纤性能不受纤芯材料特性限制，大大降低了光纤材料特性对光学性质和光纤性能影响，使用范围更广。本实用新型的又一种优选实施方式，所述玻钢护层的截面采用圆形、椭圆形或矩形截面结构。该种截面结构形式，能适用于对各种复杂工程结构的监测。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型具有玻璃钢护层的光纤传感结构作进一步详细说明。

图1是本实用新型具有玻璃钢护层的光纤传感结构一种具体实施方式
的截面结构示意图。图中，1 一玻璃纤维、2—光纤、3—玻钢护套、4一玻璃钢树脂。
具体实施方式
图1示出了本实用新型的一种截面结构，该实施例中光纤2采用空心光纤，光纤2 的外周包覆有玻钢护层3，该玻钢护层3由玻璃纤维1和玻璃钢树脂4构成。玻璃钢既具有良好的耐热、耐腐蚀等性能，适于各种恶劣的使用环境，又具有质量轻、承载能力强、制造成本低、成型性能好的优点。制作时，先将光纤2预埋在玻璃纤维结构里，再以玻璃树脂4挤压成圆形截面结构。使用时将本实用新型的光纤传感结构预埋或直接粘贴于实际的土木工程结构上，如常见的混凝土或钢混结构中。在上述实施例中，光纤2不限于空心光纤，也可以是实心光纤；其光纤传感结构的玻钢护层截面也不限于圆形，还可以是椭圆形或矩形等截面结构；其长度则取决于传感结构的使用环境。因此只要在光纤外周包覆有玻璃钢护层均落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种具有玻璃钢护层的光纤传感结构，包括光纤(2)，其特征在于所述光纤(2)上包覆有玻钢护层(3)。
2.根据权利要求1所述的具有玻璃钢护层的光纤传感结构，其特征在于所述光纤(2) 采用空心光纤结构。
3.根据权利要求1或2所述的具有玻璃钢护层的光纤传感结构，其特征在于所述玻钢护层(3)的截面采用圆形、椭圆形或矩形截面结构。
专利摘要本实用新型公开了一种具有玻璃钢护层的光纤传感结构，包括光纤，所述光纤上包覆有玻钢护层。所述光纤采用空心光纤结构。所述玻钢护层的截面采用圆形、椭圆形或矩形截面结构。该光纤传感器抗外力效果好，检测数据安全准确，便于使用和安装，广泛适用于各种土木工程结构的健康状况监测。
文档编号G01B11/16GK202255429SQ20112030560
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者周晚林, 唐爱霞, 徐清华, 方宏家, 王仑 申请人:南京建辉复合材料有限公司