內置傳感器的智能纜索的製作方法
2023-10-27 20:16:57
專利名稱：內置傳感器的智能纜索的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內置傳感器的智能纜索，適用於斜拉橋、懸索橋、拱橋等纜索 承重結構。也可應用於交通、汽車、建築等領域。屬橋梁結構件技術領域。
背景技術：
現代大跨度橋梁的纜索系統是斜拉橋和懸索橋的核心構件，大跨徑橋梁結構的自 重和橋上動載，絕大部分是通過纜索系統傳遞到塔柱上，纜索的工作狀態是直接反映橋梁 是否處於安全狀態的重要標誌之一。但由於構造設計、環境腐蝕、疲勞積累等原因，纜索在 服役期間難免出現不同程度的損傷和劣化。若能將傳感器有機地集成到纜索內部，使其自 身能夠測量內部應力、溫度等參數，使其從一個單純承力的纜索上升為具有自動感知能力 的智能纜索，同時也實現兼顧纜索的整體受力與局部絲受力監測的可能，將更有利於人們 掌握纜索自身以及全橋的結構安全與運營狀態，及時發現事故先兆、防止突發性事故發生。光纖光柵是一種性能優良的敏感元件，可通過布拉格反射波長的移動來感應外界 微小應變變化，從而實現對結構應力、溫度等參數實現在線監測。它具有不怕惡劣環境、不 受環境噪聲幹擾、抗電磁幹擾、集傳感與傳輸於一體、構造簡單、使用方便、測量精度高等特 點ο申請號為200910145152. X、名稱為《內置光纖光柵傳感器的橋梁用智能纜索系統》 的發明專利申請公開了將光纖光柵以合適的封裝結構製成光纖光柵應變傳感器，並將其布 置於纜索連接筒部位，製成內部可測力的智能纜索。申請號為200910145153. 4、名稱《智能 型纜索光纖光柵應變傳感器》的發明專利申請公開了特製的光纖光柵應變傳感器的封裝結 構。要使纜索內置傳感器能夠準確地測試索內鋼絲的受力情況，需要將特製的光纖光柵應 變傳感器與纜索內的高強鋼絲有效連接。由於纜索內高強鋼絲的安全使用要求，表面並不 能進行任何影響其強度的操作。
發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種能夠在不影響其他鋼絲的前提 下，使傳感器的輸出能夠反映纜索的整體受力狀況的內置傳感器的智能纜索。本實用新型的目的是這樣實現的一種內置傳感器的智能纜索，包括索體，在所述 索體的鋼絲束外圍添加有鋼絲智能筋，該鋼絲智能筋包括鋼絲和光纖光柵應變傳感器，光 纖光柵應變傳感器包括支座，將所述光纖光柵應變傳感器的支座與鋼絲焊接在一起，製成 可測力的鋼絲智能筋。本實用新型的有益效果是本實用新型通過在纜索內布置鋼絲智能筋，使內置應變傳感器的輸出能夠有效表 徵纜索整體受力狀況。保證了纜索內置傳感器測試索力的長期可靠性、穩定性的要求。
圖1為本實用新型涉及的光纖光柵應變傳感器結構示意圖。圖2為本實用新型的光纖光柵應變傳感器的支座結構示意圖。圖3為本實用新型的鋼絲智能筋結構示意圖。圖4為本實用新型內置傳感器的智能纜索截面示意圖。圖中光纖光柵應變傳感器1、第一光纖光柵1-1、第二鋼管1-2、第一鋼管1-3、支座1_4、 熱縮套1-5、保護鋼管1-6 ；鋼絲 2鋼絲智能筋3。
具體實施方式
參見圖4，圖4為本實用新型內置傳感器的智能纜索截面示意圖。由圖4可以看 出，本實用新型內置傳感器的智能纜索，包括索體，在所述索體的鋼絲束外圍添加有鋼絲智 能筋3，該鋼絲智能筋3包括鋼鋼絲2和光纖光柵應變傳感器1，所述光纖光柵應變傳感器1 結構如圖1所示，包括第一光纖光柵1-1、第二鋼管1-2、第一鋼管1-3、支座1-4、熱縮套1-5 和保護鋼管1-6。其中光纖光柵應變傳感器1的支座1-4結構如圖2。將光纖光柵應變傳 感器1的支座1-4與鋼絲2焊接在一起，使光纖光柵應變傳感器1與鋼絲2成為一個整體， 製成可測力的鋼絲智能筋3，如圖3。
權利要求一種內置傳感器的智能纜索，包括索體，其特徵在於在所述索體的鋼絲束外圍添加有鋼絲智能筋(3)，該鋼絲智能筋(3)包括鋼絲(2)和光纖光柵應變傳感器(1)，光纖光柵應變傳感器(1)包括支座(1-4)，將所述光纖光柵應變傳感器(1)的支座(1-4)與鋼絲(2)焊接在一起，製成可測力的鋼絲智能筋(3)。
專利摘要本實用新型涉及一種內置傳感器的智能纜索，包括索體，其特徵在於在所述索體的鋼絲束外圍添加有鋼絲智能筋(3)，該鋼絲智能筋(3)包括鋼絲(2)和光纖光柵應變傳感器(1)，光纖光柵應變傳感器(1)包括支座(1-4)，將所述光纖光柵應變傳感器(1)的支座(1-4)與鋼絲(2)焊接在一起，製成可測力的鋼絲智能筋(3)。本實用新型通過在纜索內布置鋼絲智能筋，使內置應變傳感器的輸出能夠有效表徵纜索整體受力狀況，保證了纜索內置傳感器測試索力的長期可靠性、穩定性的要求。
文檔編號E01D19/16GK201620355SQ20102011503
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月8日 優先權日2010年2月8日
發明者劉禮華, 吉俊兵, 周祝兵, 姜德生, 張恩隆, 李盛, 趙霞 申請人:法爾勝集團有限公司;武漢理工大學