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。 |