专利名称：一种用于测量管道环向应变的应变箍传感器的利记博彩app
技术领域：
本发明属于传感技术领域，涉及一种基于光纤光栅技术的测量管道环向应变的应变箍传感器。
背景技术：
目前测量管道环向应变的方法通常是使用电阻应变计。但是这种方法只能测量应变计所在位置的局部应变，测量范围小，不能反映整个管道环向变形情况，而且电阻应变计灵敏度低、易受电磁信号干扰、长期稳定性差、寿命短，所以需要开发一种能够克服上述缺点的测量管道环向应变的传感器。光纤光栅自问世以来，已广泛应用于光纤传感领域。光纤光栅传感器是用光纤光 栅制成的一种新型传感器，通过检测写入光纤内部的光栅反射或透射布拉格波长光谱，实现被测结构的应力，应变和温度量值的绝对测量。由于光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度和低成本以及和普通光纤的良好的兼容性等优点，所以近年来得到了广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是基于光纤光栅技术，提供一种测量管道环向应变的应变箍传感器，这种应变箍传感器可以和管道紧密结合，能够测量整个管道截面的环向应变，灵敏度高，抗干扰性强，解决了现有的电阻应变计测量范围小，易受外界电磁干扰，测量灵敏度不高，长期稳定性差，寿命短等问题。这种测量管道环向应变的应变箍传感器由金属支座I、夹持件9、光纤光栅5、毛细钢管3、毛细钢管6以及封装部件8组成。本发明所采用的技术方案是首先根据光纤光栅的工作原理可知，光纤光栅的波长变化Λ λ与应变ε f的关系式为式(I)Δ λ = Kf · ε f (I)该(I)式中Kf为光纤光栅应变传感器灵敏度系数。对于纤芯是纯石英的光纤情况，中心波长为1550nm附近的光纤光栅Kf等于I. 2pm/ μ ε。在应变测量方面，采用对光纤光栅进行两端夹持的封装方式，这种封装方式可以通过调整两端固定支点的距离d与两端封装部件之间光纤的长度df间的比值关系来改变传感器的灵敏度系数。在传感器结构中，采用钢管封装，封装部件的应变可以忽略，所以固定支点间的变形量几乎全部加载在光纤上。在管道环向应变测量中，管道周长变化量Al = f: EpRdO = InRsv (2)对于应变箍传感器，管道周长的变化量全部加载在长为df的光纤上，因此有
￡f=-T = —r^ (3)代入⑴式得到 ε =^~ (4)
^ df dfP InRKf
对于中心波长处于1550nm左右波段的光纤光栅，传感器的中心波长变化与外界
应变的关系如下式
权利要求
1.一种用于测量管道环向应变的应变箍传感器，由金属支座(I)、夹持件(9)、光纤光栅(5)、毛细钢管(3)、毛细钢管(6)以及封装部件(8)组成，其特征是采用双层毛细钢管封装，内层使用毛细钢管(6)，外层使用毛细钢管(3)，使用环氧树脂胶粘接光纤与钢管(6)，用钢管(3)套在钢管(6)外层，使用704胶粘接，然后用金属支座(I)与夹持件(9)将毛细钢管封装的传感器紧箍在管道上，使用环氧树脂胶将毛细钢管(3)粘在管道外壁。
2.根据权利要求I所述的一种用于测量管道环向应变的应变箍传感器，其特征是金属支座(I)与管道接触面圆弧直径与管道外径相同，金属支座(I)底部有半圆槽，半圆槽轴线与管道外壁相切，毛细钢管(3)通过封装部件(8)嵌在半圆槽内，并通过夹持件(9)固定住。
全文摘要
一种用于测量管道环向应变的应变箍传感器，属于传感技术领域。其特征是采用双层毛细钢管封装，通过金属支座与夹持件将毛细钢管封装的传感器紧箍在管道上，并通过环氧树脂把毛细钢管粘在管道外壁。金属支座与管道接触面的弧直径等于管道的外径，这样金属支座就能与管道紧密接触。传感器的测量灵敏度可以根据实际需求通过改变传感器元件的尺寸进行调整。本发明的效果和益处是提供了一种用于测量管道环向应变的应变箍传感器，它能够测量整个管道截面的环向应变，具有较高的灵敏度，克服了电阻应变计测量范围小，精度低，易受电磁干扰、长期稳定性差等缺点。
文档编号G01B11/16GK102636128SQ20121009276
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者任亮, 姜涛, 李宏男, 贾子光 申请人:大连理工大学