(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 20212320 3497.1 (22)申请日 2021.12.17 (73)专利权人 浙江宝盛建 设集团有限公司 地址 311200 浙江省杭州市萧 山区党湾镇 梅西八字桥 专利权人 苏州南智传感科技有限公司 (72)发明人 徐祖峰　高力铭　章志良　章泽锋　 刘鹏飞　陈明银　贾立翔　 (74)专利代理 机构 南京常青藤知识产权代理有 限公司 32 286 专利代理师 高远 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于光纤感测技术的支模架顶托压力 传感器 (57)摘要 本实用新型公开涉及支模架轴力监测技术 领域， 尤其涉及一种基于光纤感测技术的支模架 顶托压力传感器， 所述底座有一圆柱凸起， 可将 环形梁套在底座； 所述上盖中心有一圆柱形凹 槽， 恰好与底座吻合； 所述环形梁中部凸起， 且圆 周环绕一圈光纤； 所述光纤刻有光栅， 用于应变 和温度测量。 光纤在环形梁上环绕后， 通过两个 出线法兰引出装配体， 再通过光纤跳线连接至光 纤解调设备， 通过标定光纤的应变数据与上覆应 力间的关系， 实现应力的实时监测。 本实用新型 结构简单， 易于安装， 能够实现复杂变形情况下 的支模架杆件的顶托轴力监测， 具有较高的灵敏 度和精度， 并且不涉及电流电磁， 安全性能相对 较好。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 216815578 U 2022.06.24 CN 216815578 U 1.一种基于光纤感测技术的支模架顶托压力传感器， 其特征在于， 包括传感光纤、 上 盖、 底座、 环形梁以及出线法兰； 所述上盖安装在所述底座的上端面， 所述上盖和所述底座 之间形成封闭的安装腔， 所述环形梁安装在所述安装腔 中， 所述出线法兰安装在所述底座 的外侧， 所述传感光纤缠绕在环形梁上， 通过 出线法兰引出并连接 至解调仪 。 2.根据权利要求1所述的基于光纤感测技术的支模架顶托压力传感器， 其特征在于， 所 述底座中设有圆柱凸起， 上盖中设有与圆柱凸起匹配的圆柱形凹槽 。 3.根据权利要求1所述的基于光纤感测技术的支模架顶托压力传感器， 其特征在于， 所 述上盖外侧缠绕了一圈防水圈。 4.根据权利要求1所述的基于光纤感测技术的支模架顶托压力传感器， 其特征在于， 所 述环形梁呈中间高、 四周低的不 规则圆环。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216815578 U 2一种基于光纤感测技术的 支模架顶托压力传感器 技术领域 [0001]本实用新型公开涉及支模架轴力监测技术领域， 尤其涉及一种基于光纤感测技术 的支模架 顶托压力传感器， 主 要应用于支模架轴力和稳定性 监测等。 背景技术 [0002]支模架倒塌已成为建筑事故主要类型之一， 倒塌事故由多种因素造成， 包括模架 自身特性等。 由于模架属于超静定结构， 连接节点为半刚性， 存在较多理论分析问题， 给模 架设计带来一定困难。 受多种人为因素的影响， 难以按设计要求进 行模架搭设， 使模架使用 时存在安全隐患。 多位学者基于不同角度研究了模架变形模态、 节点半刚性和稳定计算方 法等， 如谢楠等通过实验室试验和现场试验分析了模架立杆承载力， 施炳华等和杜荣军均 对立杆计算长度取值进 行了研究。 多 数研究采用数值模拟、 理论分析方法， 部分研究采用物 理模型试验方法。 为保证模架使用安全稳定， 需对其进行受力与变形实时监测。 [0003]目前， 支模架监测技术经过多代改进提高， 已发展的较为成熟， 主要通过经纬仪、 倾斜仪、 激光位移传感器、 应变片等手段实现杆件轴力的监测。 但上述传统监测手段多为点 式监测， 且自动化程度不高， 易出现漏检等问题， 因此难以满足现代越来越复杂的支模架 监 测要求。 [0004]近年来发展的光纤感测技术给支模架监测带来了新的改变， 基于光纤监测技术的 水平位移、 应力应变监测方法被越来越多的应用到支模架监测中。 目前光纤水平位移监测 技术主要可分为两大类， 一种基于FBG的准分布 式监测技术， 一种是基于BOTDR/BOTDA等的 分布式监测技术。 其中传统FBG位移传感器可以实现远程 实时监测， 但只能实现有限点的准 分布式监测； 基于BOTDR/BOTDA 等技术的传感光缆可以实现长距离分布式监测， 但存在成本 高、 测量精度较准分布式低， 且难以实时监测等。 因此需要根据项目的具体情况和需求选择 合适的光纤监测技术。 目前针对光纤在支模架监测中的应用的研究还比较少， 因此存在光 纤与支模架变形 的耦合性不佳、 复杂施工环境下光纤传感器存活率不高等问题， 因此仍需 对该技术进行进一 步研究和改进。 [0005]光纤感测是近年来迅速发展起来的一种以光纤为媒介， 光为载体的新型传感技 术， 相比于传统的监测技术其具有灵敏度高、 抗电磁干扰、 监测距离长、 成本低等一系列优 点， 目前已广泛应用于石油化工、 航空航天、 水利水电、 土 木、 地质等工程领域。 [0006]常用的光纤感测技 术包括OFDR、 OTDR、 BOTDR、 BOTDA、 FBG、 UWFBG等。 [0007]FBG的基本原理是基于时分复用技术， 单一光纤经在线拉丝刻栅技术或静态式侧 面曝光刻 写技术可制成数个光纤光栅点的准分布式光纤。 该特种光纤通过波长调制后经光 时域反射测量技术进行定位即可实现与高精度的温度和应变测量， 其应变/温度感测原理 为入射光中满足布拉格衍射条件的光经光栅后被耦合反射， 不满足该条件的入射光则会直 接透过该光栅区域， 从而在反射光谱中表现为出现波长峰值的形态， 而当纤芯所处环境温 度或光纤沿轴线发生应变变化时会使得其有效折射率及栅距发生改变， 从而引起反射光中 心波长产生漂移变化， 即可对温度和应 变实现精确感知。说　明　书 1/4 页 3 CN 216815578 U 3