一种锚索测力计的制作方法

本申请涉及锚索应力测量，尤其涉及一种锚索测力计。

背景技术：

1、近年来，钢混式风机塔架凭借安全可靠、发电量高、运输限制小、使用寿命长、碳排放低等优点，成为国内外高塔的主流技术趋势之一，尤其在140米以上风电机组中使用最多。混塔为了防止机组在运行过程中晃动造成的混凝土开裂，会通过拉索给混泥土塔筒一个预应力。当出现索力下降，未能及时发现处理，就会有混泥土段塔筒开裂的风险，最终造成重大事故。因此混塔机组索力的安全监测可以为混塔机组的安全运行提供保障。

2、当前存在多种类型的光纤应变传感器，如微弯曲光纤应变传感器、法布里-珀罗(fp)光纤应变传感器、光纤干涉型应变传感器，能够用于锚索应力测量。微弯曲光纤传感器通过测量光纤的微小曲率或形变来检测应变，这种传感器通常非常灵敏，适用于生物医学、结构检测和机械应变测量。法布里-珀罗(fp)光纤应变传感器通过测量光程差的变化来检测应变，通常应用于医疗设备、工业自动化和科学研究领域。光纤干涉型应变传感器是通过观察干涉条纹的变化来测量应变，这类的传感器被广泛应用于工程、地质检测和基础研究领域。

3、受限于光纤本身的机械特性，现有的技术普遍存在应变测量范围受限、可靠性不高等缺点，且对于温度变化同步敏感，需要进行温度补偿。对于微弯曲光纤应变传感器，它只适用于低应变条件，不适用于高应变环境，由于该种结构的传感器对于微小应变变化不够敏感，因此在某些高精度应变测量应用中可能测试结果不够精确。对于fp光纤应变传感器，它的制备较为复杂，需要精确地光学设置和校准，制造和维护成本相对较高。光纤干涉型应变传感器对光源稳定性要求高，需要相对长的光程，这在一些应用场景中可能限制了其使用。除去温度敏感性，压力的变化同样可能会引起光程差的变化，因此需要额外采用压力补偿法。

4、光纤光栅应变传感器是一种先进的传感技术，通过光学原理测量应变，具有高精度和长距离传输能力，在结构健康监测、地震研究、油田开采、航空航天等领域得到广泛应用。现有的光纤光栅应变传感器的封装大多是采用将光纤光栅直接封装到受力部件上的。由于光纤光栅本身较为脆弱，这使得光纤光栅应变传感器的使用寿命大大降低。其次受力部件是轴向受力的，光纤光栅的封装必须严格与受力方向平行，这对于安装的要求较高。

技术实现思路

1、本说明书实施例目的是提供一种锚索测力计，以解决使用寿命降低、安装要求高等问题。

2、为了实现上述目的，本说明书实施例采用下述技术方案：

3、第一方面，提供一种锚索测力计，包括光纤光栅、应变部件和受力部件，所述应变部件包括弹性部件和固定部件，所述光纤光栅位于所述弹性部件和所述固定部件内，所述弹性部件的两端与所述固定部件相连，所述受力部件包括弹性体和支撑部件，所述弹性体的两端与所述支撑部件相连，所述应变部件设置在所述受力部件上。

4、可选地，所述应变部件为多个，所述光纤光栅为多个，所述应变部件和所述光纤光栅一个对应一个进行设置。

5、可选地，多个所述应变部件等弧度分布在所述受力部件上。

6、可选地，所述光纤光栅的尾纤段伸出所述应变部件设置，所述光纤光栅尾纤段串接有光纤光栅温度传感器。

7、可选地，所述应变部件胶黏设置在所述受力部件上。

8、可选地，所述锚索测力计还包括防护部件，所述受力部件和所述应变部件设置在所述防护部件内。

9、可选地，所述支撑部件的侧壁与所述防护部件的内壁相贴设置。

10、可选地，所述受力部件上设置有槽体，所述应变部件设置在所述槽体内。

11、可选地，所述槽体的形状与所述应变部件的外轮廓相同，所述应变部件的侧面与所述槽体的侧面贴合。

12、可选地，所述光纤光栅、所述弹性部件和所述固定部件的中心轴是同轴的。

13、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本说明书提供了一种锚索测力计，能用于锚索应力的测量，通过测量光纤光栅所受的应变值推算出受力部件的受力变化，进而推算出锚索的索力变化，实现了实时监测新建和既有混塔型风电机组的锚索预紧力，安装便捷，延长使用寿命。

技术特征：

1.一种锚索测力计，其特征在于，包括光纤光栅、应变部件和受力部件，所述应变部件包括弹性部件和固定部件，所述光纤光栅位于所述弹性部件和所述固定部件内，所述弹性部件的两端与所述固定部件相连，所述受力部件包括弹性体和支撑部件，所述弹性体的两端与所述支撑部件相连，所述应变部件设置在所述受力部件上。

2.根据权利要求1所述的锚索测力计，其特征在于，所述应变部件为多个，所述光纤光栅为多个，所述应变部件和所述光纤光栅一个对应一个进行设置。

3.根据权利要求2所述的锚索测力计，其特征在于，多个所述应变部件等弧度分布在所述受力部件上。

4.根据权利要求1所述的锚索测力计，其特征在于，所述光纤光栅的尾纤段伸出所述应变部件设置，所述光纤光栅尾纤段串接有光纤光栅温度传感器。

5.根据权利要求1所述的锚索测力计，其特征在于，所述应变部件胶黏设置在所述受力部件上。

6.根据权利要求1所述的锚索测力计，其特征在于，所述锚索测力计还包括防护部件，所述受力部件和所述应变部件设置在所述防护部件内。

7.根据权利要求6所述的锚索测力计，其特征在于，所述支撑部件的侧壁与所述防护部件的内壁相贴设置。

8.根据权利要求1所述的锚索测力计，其特征在于，所述受力部件上设置有槽体，所述应变部件设置在所述槽体内。

9.根据权利要求8所述的锚索测力计，其特征在于，所述槽体的形状与所述应变部件的外轮廓相同，所述应变部件的侧面与所述槽体的侧面贴合。

10.根据权利要求1所述的锚索测力计，其特征在于，所述光纤光栅、所述弹性部件和所述固定部件的中心轴是同轴的。

技术总结本申请公开了一种锚索测力计，包括光纤光栅、应变部件和受力部件，所述应变部件包括弹性部件和固定部件，所述光纤光栅位于所述弹性部件和所述固定部件内，所述弹性部件的两端与所述固定部件相连，所述受力部件包括弹性体和支撑部件，所述弹性体的两端与所述支撑部件相连，所述应变部件设置在所述受力部件上。本申请能用于锚索应力的测量，通过测量光纤光栅所受的应变值推算出受力部件的受力变化，进而推算出锚索的索力变化，实现了实时监测新建和既有混塔型风电机组的锚索预紧力，安装便捷，延长使用寿命。技术研发人员：姜艺,徐烨,沙剑波,查浩,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：上海纤传科技有限公司技术研发日：20231218技术公布日：2024/7/25