专利名称：一种测量地面差异沉降量的装置的制作方法
技术领域：
一种测量地面差异沉降量的装置
技术领域：
本实用新型属于工程测量技术领域，涉及一种测量地面差异沉降量的装置，特别 涉及一种结合光纤Bragg光栅传感器测量地面差异沉降量的装置。
背景技术：
目前检测建筑结构沉降常用人工水平测量、电水平测量仪测量以及一些辅助测量 方法，在日常测量中存在一定的不足，特别在对隧道，地铁管道等沉降量的测量上存在很多 不足，例如用人工水平测量隧道、地铁管道等沉降量不能在线测量，要等地铁不运行时才 能进行，或者测量时会影响到隧道的正常通行，同时这种方法受人为因素的影响极大，经验 不足者常会导致测量精度不够，以致测量超限，即使经验丰富，技术熟练的工作人员，也不 可能做到每次都能处理成功，而且这种人工测量的方法受天气条件的影响很大，耗时长。电 水平测量仪虽然能够实时测量，但是，存在抗干扰性差、信号传输距离短等缺点。光纤Bragg光栅传感器与传统传感器相比具有灵敏度高、体积小、重量轻、安全防 爆、抗强电磁干扰、信号传输距离远等优点。因此，光纤Bragg光栅传感器应用领域不断扩 展，应用到地面沉降的测量方面也已经出现。地铁管道的管片运动是多维的，如何采用一种方法或者装置将差异沉降量从这个 复杂的运动中解析出来，并且方法容易，结构简单，一直是困扰本行业技术人员的重要的技 术难题。

实用新型内容为了解决上述的技术问题，本实用新型提出了一种结合光纤Bragg光栅传感器测 量地面差异沉降量的装置。本实用新型的具体技术方案如下本实用新型提供一种测量地面差异沉降量的装置，包括一应变管、一支承座和两 光纤Bragg光栅，该应变管的一端为固定于第一基底的固定端，该应变管的另一端为自由 端，该自由端与一固定于第二基底的支承座活动连接，在所述应变管的上下表面分别对称 固定贴附有两相同的光纤Bragg光栅，每个光纤Bragg光栅的表面沿应变管的轴向贴附于 应变管的表面。所述应变管的自由端与支承座滑动连接。所述支承座设置有滑槽，所述应变管插接入所述支承座的滑槽中。所述应变管为形状规则且等强度的棒体。所述应变管的固定端与应变管为一体或固定连接。两光纤Bragg光栅靠近应变管的固定端设置。所述两光纤Bragg光栅为同一型号的光敏光纤。本实用新型有益的技术效果在于1.检测的实时性，采用光纤Bragg光栅能够提供50 1000HZ的检测频率，可满足地铁隧道管片的实时测量要求。2.可远程检测，采用光纤Bragg光栅传感器后，其信号远距离传输损耗少，可实现 远程测量。3.检测的可靠性，由于光纤Bragg光栅的传感信号为光栅调制的Bragg波长值，该 波长值可自行标定和校准，而且抗干扰能力强，检测准确度高。4.采用将两个相同的光纤Bragg光栅贴附在等强度的应变管上下表面，进行差动 运算，有效的消除了温度对传感器的影响。5.由于支承座和应变管之间可以相对滑动，所以支承座对应变管不产生轴向拉 伸，有效的消除了应变管固定端基底与支承座基底发生左右位移时对传感器的影响；同时， 支承座与应变管的固定端的距离可以随意调节，通过调节其之间的距离可以测量多出基底 的沉降量，所以其测量的量程也可任意调节。

图1为本实用新型的结构示意图；具体实施方式本实用新型提供一种结合光纤Bragg光栅传感器测量地面差异沉降量的装置。下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的阐述和说明如图1所示，一种测量地面差异沉降量的装置，包括一应变管11、一支承座12和两 光纤Bragg光栅13，所述的应变管11为形状规则且等强度的圆柱形金属棒体，该应变管11 的一端为固定于第一基底14的固定端111，所述第一基底14为地铁管道的一管片或者地面 的一处，该固定端111与应变管为一体，通过一次性铸造而成的“T”型结构，该应变管11的 另一端为自由端112，该自由端112与一固定于第二基底15的支承座12活动连接，所述支 承座12设置有滑槽121，所述应变管插接入所述支承座的滑槽121中，所述支承座12可在 应变管11上沿着应变管的轴向滑动，在所述应变管的上下表面分别对称固定贴附有两相 同的光纤Bragg光栅13，每个光纤Bragg光栅13的表面沿应变管11的轴向贴附于应变管 11的表面。第二基底15的沉降可带动支承座12的沉降，支承座12的沉降可使应变管11变 形，从而使固定于应变管11表面的两光纤Bragg光栅的Bragg波长发生移动，再用光纤 Bragg光栅解调仪获取Bragg波长移位量，并对光纤Bragg光栅Bragg波长移位量进行差动 运算，得到第二基底15与第一基底14的差异沉降量。由于支承座12与应变管可相对滑动，所以可以消除两基底左右位移对传感器的 影响；同时，可以调节支承座12与固定端111之间的相对距离，从而可以改变应变管的弯曲 长度，所以其量程可调。最后，需要说明的是上述的实施例是对本实用新型权利要求书的解释，而非限制， 本领域的技术人员根据本实用新型的原理和构思，再结合本实用新型的实施例，能够很容 易联想的到其他的改进和变形的技术方案。例如可设计成应变管的固定端与应变管通 过焊接或者螺纹连接或者螺栓连接；所述应变管的形状可为固定端粗，自由端细的锥形体； 所述光纤Bragg光栅粘接在应变管的外壁上；应变管的材料为复合材料或玻璃或陶瓷或胶木；所述应变管与支承座点接触或者线接触。无论其怎样改进和变形，只要与本实用新型的 原理和构思相同，都应该在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种测量地面差异沉降量的装置，包括一应变管、一支承座和两光纤Bragg光栅，该应变管的一端为固定于第一基底的固定端，该应变管的另一端为自由端，该自由端与一固定于第二基底的支承座活动连接，在所述应变管的上下表面分别对称固定贴附有两相同的光纤Bragg光栅，每个光纤Bragg光栅的表面沿应变管的轴向贴附于应变管的表面。
2.根据权利要求1所述的测量地面差异沉降量的装置，其特征在于，所述应变管的自 由端与支承座滑动连接。
3.根据权利要求2所述的测量地面差异沉降量的装置，其特征在于，所述支承座设置 有滑槽，所述应变管插接入所述支承座的滑槽中。
4.根据权利要求1所述的测量地面差异沉降量的装置，其特征在于，所述应变管为形 状规则且等强度的棒体。
5.根据权利要求1所述的测量地面差异沉降量的装置，其特征在于，所述应变管的固 定端与应变管为一体或固定连接。
6.根据权利要求1-5任一所述的测量地面差异沉降量的装置，两光纤Bragg光栅靠近 应变管的固定端设置。
7.根据权利要求6所述的测量地面差异沉降量的装置，其特征在于，所述两光纤Bragg 光栅为同一型号的光敏光纤。专利摘要本实用新型属于工程测量技术领域，涉及一种测量地面差异沉降量的装置，特别涉及一种结合光纤Bragg光栅传感器测量地面差异沉降量的装置。一种测量地面差异沉降量的装置，包括一应变管、一支承座和两光纤Bragg光栅，该应变管的一端为固定于第一基底的固定端，该应变管的另一端为自由端，该自由端与一固定于第二基底的支承座活动连接，在所述应变管的上下表面分别对称固定贴附有两相同的光纤Bragg光栅，每个光纤Bragg光栅的表面沿应变管的轴向贴附于应变管的表面。本实用新型具有检测实时、精度高、准确性好、量程可调的优点，同时消除了温度的影响，测量结果可远程传输。
文档编号G01B11/02GK201724656SQ20102023892
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者何唯平, 孟申庆, 张恒, 张 杰, 张翠珠, 韦春龙 申请人:上海启鹏工程材料科技有限公司;深圳市海川实业股份有限公司