一种光纤光栅测斜仪及测斜算法的制作方法

1.本发明涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种光纤光栅测斜仪及测斜算法。


背景技术：

2.对土体斜移的测量是工程监测与工程安全稳定的重要指标之一,因此测斜仪被广泛应用于岩土工程原位监测中,尤其是在边坡、路基、土体坝及地下洞室的深层侧向位移监测，测斜仪是一种测量原位倾角与方位角的原位测量仪器，广泛应用于岩土工程领域。
3.然而，由于现有的光纤光栅测斜仪的长度有限，导致其能测量的地底深度有限，限制了光纤光栅测斜仪的使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种光纤光栅测斜仪及测斜算法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种光纤光栅测斜仪，包括一结构主体，所述结构主体包括保护基管、保护加长管及设置于所述保护基管与保护加长管内的光缆支架；
6.所述保护基管与所述保护加长管连接一端内壁设有第一插接件，所述第一插接件上设有第一卡接孔，所述保护加长管与所述保护基管连接一端设有连接件，所述连接件插接于所述第一插接件内，所述连接件表面设有弹性凸起，所述弹性凸起卡接于所述第一卡接孔内，所述保护加长管另一端设有第二插接件，所述第二插接件上设有第二卡接孔；
7.所述光缆支架由光缆导管及设于所述光缆导管两端的安装件组成，所述光缆导管中间设有光缆穿插通孔，所述光缆穿插通孔内穿插式设有光缆，所述光缆位于所述光缆穿插通孔内的一段在纤芯内形成光纤光栅，所述光缆一端设有光纤光栅解调仪。
8.优选的，所述保护加长管与所述保护基管拆卸式安装连接，且所述保护加长管不少于一根。
9.优选的，所述保护基管与所述保护加长管为钢管，所述光缆支架与所述保护基管及保护加长管固定连接。
10.优选的，所述第一卡接孔不少于两组，不少于两组的所述第一卡接孔均匀分布于所述第一插接件上。
11.优选的，所述第二卡接孔不少于两组，不少于两组的所述第二卡接孔均匀分布与所述第二插接件上。
12.优选的，所述弹性凸起不少于两组，所述弹性凸起均匀分布于所述连接件上，且所述第一卡接孔及第二卡接孔的数量与所述弹性凸起的数量相同。
13.优选的，所述光缆支架一体成型，且所述光缆支架的截面为“工”字型结构。
14.本发明的有益效果是：
15.通过保护基管与保护加长管的组合设置，保护加长管与保护基管拆卸式连接，实
现保护基管的长度调节，满足不同深度的地底测量需求，具有操作简单便捷的优点。
附图说明
16.图1为本发明中光纤光栅测斜仪整体结构示意图；
17.图2为本发明中保护基管外部结构示意图；
18.图3为本发明中保护基管内部结构示意图；
19.图4为本发明中保护加长管外部结构示意图；
20.图5为本发明中保护加长管内部结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1：
23.如图1-4所示，一种光纤光栅测斜仪，包括一结构主体，所述结构主体包括保护基管1、保护加长管2及设置于所述保护基管1与保护加长管2内的光缆支架9；所述保护基管1与所述保护加长管2连接一端内壁设有第一插接件13，所述第一插接件13上设有第一卡接孔4，所述保护加长管2与所述保护基管1连接一端设有连接件3，所述连接件3插接于所述第一插接件13内，所述连接件3表面设有弹性凸起5，所述弹性凸起5卡接于所述第一卡接孔4内，所述保护加长管2另一端设有第二插接件13，所述第二插接件13上设有第二卡接孔14；所述光缆支架9由光缆导管6及设于所述光缆导管6两端的安装件8组成，所述光缆导管6中间设有光缆穿插通孔7，所述光缆穿插通孔7内穿插式设有光缆10，所述光缆10位于所述光缆穿插通孔7内的一段在纤芯内形成光纤光栅12，所述光缆10一端设有光纤光栅解调仪11。
24.其中，所述保护加长管2与所述保护基管1拆卸式安装连接，且所述保护加长管2不少于一根；所述保护基管1与所述保护加长管2为钢管，所述光缆支架9与所述保护基管1及保护加长管2固定连接；所述第一卡接孔4不少于两组，不少于两组的所述第一卡接孔4均匀分布于所述第一插接件13上；所述第二卡接孔14不少于两组，不少于两组的所述第二卡接孔14均匀分布与所述第二插接件13上；所述弹性凸起5不少于两组，所述弹性凸起5均匀分布于所述连接件3上，且所述第一卡接孔4及第二卡接孔14的数量与所述弹性凸起5的数量相同；所述光缆支架9一体成型，且所述光缆支架9的截面为“工”字型结构。
25.一种与上述光纤光栅测斜仪配合的测斜算法，其特征在于：按如下步骤进行：
26.步骤s1,安装光纤光栅测斜仪，确定光纤光栅测斜仪露地面原点，其中，在安装光纤光栅测斜仪时，可根据测斜深度调节保护加长管的数量；
27.步骤s2,在测斜计露地面岩土体发生变形时，土体会挤压保护基管与保护加长管，使测斜仪发生弯曲变形，岩土体与测斜仪同时变形，可以认为岩土体内部的变形和测斜仪的变形是一致的；
28.步骤s3,位于光缆导管内部的光缆发生微小变形，引起光纤光栅反射波长的变化；
29.步骤s4,利用光纤光栅解调仪量测光纤敏感元件上的表面应变值，根据各个监测
点的应变值和光缆导管转角的关系式，可以计算出各个监测点的挠度值，即岩土体内部的水平变形量。
30.本实施例一种光纤光栅测斜仪，通过保护基管与保护加长管的组合设置，保护加长管与保护基管拆卸式连接，实现保护基管的长度调节，满足不同深度的地底测量需求，具有操作简单便捷的优点。
31.于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种光纤光栅测斜仪，其特征在于，包括一结构主体，所述结构主体包括保护基管、保护加长管及设置于所述保护基管与保护加长管内的光缆支架；所述保护基管与所述保护加长管连接一端内壁设有第一插接件，所述第一插接件上设有第一卡接孔，所述保护加长管与所述保护基管连接一端设有连接件，所述连接件插接于所述第一插接件内，所述连接件表面设有弹性凸起，所述弹性凸起卡接于所述第一卡接孔内，所述保护加长管另一端设有第二插接件，所述第二插接件上设有第二卡接孔；所述光缆支架由光缆导管及设于所述光缆导管两端的安装件组成，所述光缆导管中间设有光缆穿插通孔，所述光缆穿插通孔内穿插式设有光缆，所述光缆位于所述光缆穿插通孔内的一段在纤芯内形成光纤光栅，所述光缆一端设有光纤光栅解调仪。2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测斜仪，其特征在于：所述保护加长管与所述保护基管拆卸式安装连接，且所述保护加长管不少于一根。3.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测斜仪，其特征在于：所述保护基管与所述保护加长管为钢管，所述光缆支架与所述保护基管及保护加长管固定连接。4.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测斜仪，其特征在于：所述第一卡接孔不少于两组，不少于两组的所述第一卡接孔均匀分布于所述第一插接件上。5.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测斜仪，其特征在于：所述第二卡接孔不少于两组，不少于两组的所述第二卡接孔均匀分布与所述第二插接件上。6.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测斜仪，其特征在于：所述弹性凸起不少于两组，所述弹性凸起均匀分布于所述连接件上，且所述第一卡接孔及第二卡接孔的数量与所述弹性凸起的数量相同。7.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测斜仪，其特征在于：所述光缆支架一体成型，且所述光缆支架的截面为“工”字型结构。

技术总结
本发明公开一种光纤光栅测斜仪，包括保护基管、保护加长管及设置于所述保护基管与保护加长管内的光缆支架；所述保护基管与所述保护加长管连接一端内壁设有第一插接件，所述第一插接件上设有第一卡接孔，所述保护加长管与所述保护基管连接一端设有连接件，所述连接件插接于所述第一插接件内，所述连接件表面设有弹性凸起，所述弹性凸起卡接于所述第一卡接孔内，所述保护加长管另一端设有第二插接件，所述第二插接件上设有第二卡接孔；通过保护基管与保护加长管的组合设置，保护加长管与保护基管拆卸式连接，实现保护基管的长度调节，满足不同深度的地底测量需求，具有操作简单便捷的优点。优点。优点。


技术研发人员：黄海泉 王永利
受保护的技术使用者：慧谷人工智能研究院（南京）有限公司
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/10/11