本發(fā)明涉及螺母技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可分布式測量的智能螺母及其制作方法。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力錨索包括鋼絲索、鋼棒、鋼絞線索等結(jié)構(gòu)，它常利用錨具的螺母來進(jìn)行傳力，廣泛用于混凝土預(yù)應(yīng)力筋、橋梁拉索(或吊索)、巖土錨索等建筑工程結(jié)構(gòu)之中。索體張拉錨固需要螺母來進(jìn)行傳力，張拉過程常需要進(jìn)行索力監(jiān)控。此外，索體容易受到周圍環(huán)境的影響，發(fā)生腐蝕生銹，預(yù)應(yīng)力損失，進(jìn)而影響其工作性能，對建筑物的正常使用和安全運(yùn)營產(chǎn)生負(fù)面影響。所以，對預(yù)應(yīng)力索體的工作狀態(tài)進(jìn)行長期實(shí)時(shí)的監(jiān)測，掌握索體的應(yīng)力狀態(tài)，保障索體的使用安全，是預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。

螺母，特別是夾片式螺母，經(jīng)常在橋梁施工用到，預(yù)先安裝好定位，然后澆筑混凝土，埋在混凝土的兩端；其也用于地錨索、拉索、錨碇等預(yù)應(yīng)力體系。

預(yù)應(yīng)力螺母在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，但目前通過監(jiān)測螺母來監(jiān)測預(yù)應(yīng)力體系受力情況的設(shè)備及檢測方法并沒有得到應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可分布式測量的智能螺母及其制作方法，該可分布式測量的智能螺母可作為目前最廣泛采用的鋼絞線、鋼絲和鋼棒預(yù)應(yīng)力螺母。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種可分布式測量的智能螺母，包括螺母本體，所述螺母本體的外表面設(shè)有凹槽，所述凹槽環(huán)繞所述螺母本體的外表面并與所述螺母本體的軸線重合；所述可分布式測量的智能螺母還包括光纖檢測組件，所述光纖檢測組件環(huán)繞于所述凹槽內(nèi)；所述光纖檢測組件包括傳感光纖、連接于所述傳感光纖兩端的接頭及與所述兩端接頭連接的定位塊，所述凹槽內(nèi)還繞設(shè)有填充物，所述填充物位于所述凹槽與所述傳感光纖之間及包覆于所述傳感光纖上。

進(jìn)一步地，所述傳感光纖為祼光纖或塑料封裝光纖。

進(jìn)一步地，所述光纖檢測組件和填充物通過粘結(jié)劑固定于所述凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述粘接劑為熱固性樹脂，所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、聚氨酯或聚硫橡膠。

進(jìn)一步地，所述傳感光纖為已標(biāo)定長度的可根據(jù)光散射原理進(jìn)行測量的光纖。

進(jìn)一步地，所述凹槽的深度為1.5-2.5厘米，寬度為2-3厘米。

進(jìn)一步地，所述填充物為混雜纖維，所述混雜纖維包括碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維中的兩種或兩種以上。

本發(fā)明所述的可分布式測量的智能螺母的制作方法，包括如下步驟：

(1)在螺母的外圓周上開設(shè)與所述螺母本體的軸線重合的凹槽；

(2)將兩端接有接頭的傳感光纖纏繞于上述凹槽內(nèi)，再將傳感光纖的兩端接頭接入定位塊中；

(3)將粘有粘結(jié)劑的填充物纏繞于上述繞設(shè)有傳感光纖的凹槽內(nèi)，即可得到本發(fā)明可分布式測量的智能螺母。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)中凹槽的深度為1.5-2.5厘米，寬度為2-3厘米。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明將光纖傳感器與螺母相結(jié)合，即將傳感光纖繞于螺母的外面，利用螺母的壓縮變形，能有效測量螺母外的應(yīng)力均值，通過將應(yīng)力均值與預(yù)應(yīng)力筋的張力對應(yīng)起來，測量預(yù)應(yīng)力筋的張力；且通過儀器監(jiān)測即可很好地檢測到螺母的受力變化。

2、本發(fā)明傳感光纖與填充物混雜纖維絲均繞于凹槽內(nèi)，環(huán)繞入凹槽內(nèi)時(shí)粘結(jié)上粘結(jié)劑，與螺母固化后形成整體。采用混雜纖維絲能保證傳感光纖與凹槽具有良好的整體性，不會產(chǎn)生空隙和脫落現(xiàn)象，使光纖與整個(gè)智能螺母能協(xié)調(diào)變形，有利于提高測量的精度。同時(shí)，混雜纖維絲和粘結(jié)的環(huán)氧樹脂能很好的保護(hù)內(nèi)部光纖不被外界環(huán)境腐蝕，保障傳感光纖的使用壽命。

3、本發(fā)明可應(yīng)用于平行鋼絲索、鋼絞線索和鋼棒等，對拉索索力進(jìn)行測量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種可分布式測量的智能螺母的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-螺母本體，2-傳感光纖，3-接頭，4-定位塊，5-填充物。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，當(dāng)組件被稱為“固定于”另一個(gè)組件，它可以直接在另一個(gè)組件上或者也可以存在居中的組件。當(dāng)一個(gè)組件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)組件，它可以是直接連接到另一個(gè)組件或者可能同時(shí)存在居中組件。當(dāng)一個(gè)組件被認(rèn)為是“設(shè)置于”另一個(gè)組件，它可以是直接設(shè)置在另一個(gè)組件上或者可能同時(shí)存在居中組件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種可分布式測量的智能螺母，包括螺母本體1和光纖檢測組件，所述螺母本體1的外圓表面開設(shè)有深度為1.5厘米，寬度為2厘米凹槽(圖中未示出)，所述凹槽環(huán)繞所述螺母本體1的外表面并與所述螺母本體1的軸線重合，所述光纖檢測組件環(huán)繞于所述凹槽內(nèi)，并通過粘結(jié)劑固定于所述凹槽內(nèi)。所述光纖檢測組件包括傳感光纖2、連接于所述傳感光纖2兩端的接頭3及與所述兩端接頭3連接的定位塊4，定位塊4用于保護(hù)光纖接頭，防止破壞。所述凹槽內(nèi)還繞設(shè)有粘有粘結(jié)劑的填充物5，所述填充物5位于所述凹槽與所述傳感光纖2之間及包覆于所述傳感光纖2上，填充物5用于保證傳感光纖2與凹槽具有良好的整體性，不會產(chǎn)生空隙和脫落現(xiàn)象，使傳感光纖2與整個(gè)智能螺母能協(xié)調(diào)變形，有利于提高測量的精度。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中所述傳感光纖2為祼光纖，本發(fā)明由于具有填充物5的保護(hù)，克服了祼光纖引脆性較大而易折斷的缺點(diǎn)，因此，本發(fā)明中即使采用祼光纖也并不影響本發(fā)明的使用壽命及應(yīng)力測量。當(dāng)然其他實(shí)施例中也可采用塑料封裝光纖作為傳感光纖。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中所述粘結(jié)劑為熱固性樹脂，所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂，當(dāng)然其他實(shí)施例中還可使用聚氨酯或聚硫橡膠作為粘結(jié)劑。熱固性樹脂剛性大、硬度高、耐溫高、制品尺寸穩(wěn)定性好，與填充物5混雜纖維混合后更增強(qiáng)了其性能，大大提高本發(fā)明智能螺母整體的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，所述傳感光纖2為已標(biāo)定長度的可根據(jù)光散射原理進(jìn)行測量的光纖。

進(jìn)一步地，所述填充物5為混雜纖維，所述混雜纖維為碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維的混合物。

本發(fā)明可分布式測量的智能螺母的制作方法為：

(1)在螺母本體1加工成外圓周上開設(shè)與所述螺母本體1的軸線重合的凹槽；

(2)將兩端接有接頭3的傳感光纖2纏繞于上述凹槽內(nèi)，再將傳感光纖2的兩端接頭3接入定位塊4中；

(3)將粘有粘結(jié)劑的填充物5纏繞于上述繞設(shè)有傳感光纖2的凹槽內(nèi)，即可得到本發(fā)明可分布式測量的智能螺母。

本實(shí)施例中凹槽的尺寸大小優(yōu)選為深度為1.5厘米、寬度為2厘米，當(dāng)然其他實(shí)施例中也可選用其他合適的尺寸。

本發(fā)明實(shí)施例中粘結(jié)劑優(yōu)選為熱固性樹脂環(huán)氧樹脂，填充物優(yōu)選為碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維混合而成的混雜纖維絲。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中除凹槽的尺寸大小改為深度為2.5厘米、寬度為3厘米，及填充物5采用碳纖維和玻璃纖維組成的混雜纖維外，其他均與實(shí)施例1相同。

本發(fā)明的測量原理為：

采用布里淵分布式測量光纖傳感器，將其繞在拉索錨具螺母的外槽內(nèi)，制成智能拉索螺母，利用螺母的壓縮變形，進(jìn)行測量。

上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明，但實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。