发明名称 高铁大跨度地基微米沉降低相干光学监测系统及方法
摘要 一种高铁大跨度地基微米沉降低相干光学监测系统及方法,属于光机电一体化测量技术领域。中心储液罐、参考储液罐坐落于非沉降区域地基上,多个测试储液罐坐落于沉降区域地基上;储液罐的上半部为气体,底端通过液体连接管道相互连通,上端通过气体连接管道相互连通;储液罐液体连接管道和气体连接管道之间用垂直的观察管道连通;在测试储液罐的内部安装低相干光学传感器。信号传输系统将测得的光信息转化为电信号输入到计算机并实时显示沉降。本发明系统性能稳定、不受隧道等恶劣环境影响,是对在役和新建结构都适用的一种新型光纤沉降监测方法。
申请公布号 CN103968804A 申请公布日期 2014.08.06
申请号 CN201410181365.9 申请日期 2014.04.29
申请人 大连理工大学 发明人 孙长森;张平磊;魏鹤鸣;赵雪峰
分类号 G01C5/04(2006.01)I 主分类号 G01C5/04(2006.01)I
代理机构 大连理工大学专利中心 21200 代理人 赵连明
主权项 高铁大跨度地基微米沉降低相干光学监测系统,其特征在于由中心储液罐(31)、参考储液罐(1);多个测试储液罐、液体连接管道(28)、气体连接管道(29)、观察管道(30)、低相干光学传感器、低相干光学液位测量及信号传输系统和计算机组成;中心储液罐(31)、参考储液罐(1)坐落于非沉降区域地基上,多个测试储液罐坐落于沉降区域地基上;所有的储液罐的上半部为气体;所有储液罐的底端通过液体连接管道(28)相互连通,上端通过气体连接管道(29)相互连通;每个储液罐外部的液体连接管道(28)和气体连接管道(29)之间用垂直的观察管道(30)连通;在每个测试储液罐的内部安装测量液位高度的低相干光学传感器;低相干光学液位测量及信号传输系统由宽谱光源(4)、光纤环形器(5)、分光镜(7)、光纤自聚焦准直器(8)、移动反射镜(9)、步进电机移动台(10)、光开关(13)、光电探测器(14)和计算机(15)组成;宽谱光源(4)经过光纤连接到第一光纤环形器(5)的输入端后,第一光纤环形器(5)的输出端通过第一连接光纤(6)与分光镜(7)相连,分光镜(7)的另一端通过定长光纤连接到光纤自聚焦准直器(8)上,光纤自聚焦准直器(8)与移动反射镜(9)之间形成可变空气光程,移动反射镜(9)固定在步进电机移动台(10)上,步进电机移动台(10)拖动移动反射镜(9)做直线运动,实现光程的可变调节,步进电机移动台(10)的位置受计算机控制;同时,第一光纤环形器(5)的输出端与第二光纤环行器(12)的输入端相连,第二光纤环行器(12)的输出端与光开关(13)的输入端相连,光开关(13)的另一端并列连接来自不同测试储液罐的第三连接光纤(16),第三连接光纤(16)的另一端与各自的沉降监测点测试储液罐的液位测量传感器相连;通过光开关(13)的切换可实现对多个沉降监测点测试储液罐液面高度巡回测量和监测;同时,第二光纤环行器(12)的输出端与光电探测器(14)相连;光电探测器(14)将探测的光信号通过放大后输入到计算机(15),计算机(15)通过运算可以获得当前测试储液罐的液面高度。
地址 116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
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