一种智能监测三维应力复合材料杆塔.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201120134951.X

申请日:

2011.04.29

公开号:

CN202039633U

公开日:

2011.11.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利实施许可合同备案的生效IPC(主分类):E04H 12/02合同备案号:2014420000133让与人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司受让人:襄阳国网合成绝缘子有限责任公司实用新型名称:一种智能监测三维应力复合材料杆塔申请日:20110429授权公告日:20111116许可种类:独占许可备案日期:20140710|||授权

IPC分类号:

E04H12/02; G01L1/24

主分类号:

E04H12/02

申请人:

国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司

发明人:

潘吉林; 陈秀敏; 梅端; 柳欢欢; 孟凡卓; 沈帆; 李庚

地址:

430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号

优先权:

专利代理机构:

武汉开元知识产权代理有限公司 42104

代理人:

潘杰

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内容摘要

本实用新型涉及一种智能监测三维应力复合材料杆塔,包括复合材料杆塔,其特征在于:在复合材料杆塔应力集中点上等角度设置有至少三根光纤光栅,每根光纤光栅分别与外置的测量设备相连接。实用新型针对复合材料杆塔存在的安全隐患,有至少三根光纤光栅等角度置于复合材料杆塔应力集中点,只需在接口处添加相应的测量设备便能够实时监测杆塔任意位置任意方向上应力的大小,一旦某一方向应力过大便发出报警信号。本实用新型的有益效果是:能够实时监测复合材料杆塔三维空间内任意角度的应力大小,判断复合材料杆塔是否发生损伤,能确定损伤的位置并进行

权利要求书

1.一种智能监测三维应力复合材料杆塔,包括复合材料杆塔,
其特征在于:在复合材料杆塔应力集中点上等角度设置有至少三根光
纤光栅,每根光纤光栅分别与外置的测量设备相连接。
2.如权利要求1所述的智能监测三维应力复合材料杆塔,其特征
在于:所述光纤光栅预埋在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担
中。
3.如权利要求1所述的智能监测三维应力复合材料杆塔,其特征
在于:所述光纤光栅粘贴在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担
中。

说明书

一种智能监测三维应力复合材料杆塔

技术领域

本实用新型属于电力行业输电领域,具体涉及一种能实时监测杆
塔杆身和横担三维应力的智能监测三维应力复合材料杆塔。

背景技术

传统输电杆塔几十年来在输电线路中使用已暴露出很多缺陷和
亟待解决的问题。随着复合材料应用技术研究的逐渐深入,人们已
认识到纤维增强树脂复合材料具有质量轻、耐腐蚀和电绝缘性能好等
特点。应用复合材料制造输电线路杆塔在保障线路运行安全、减少线
路走廊宽度以及低碳排放等方面具有独特的优势。复合材料杆塔势必
成为钢管杆、铁塔的理想代替品。但复合材料杆塔没有长期运行经验,
且复合材料受到冲击易于损伤,为了保证整个结构的安全,对其进行
监测尤为必要。发明专利《一种电网输电线用复合绝缘塔》(申请号:
201020126616.0)公开了一种电网输电线用复合绝缘塔,但不便于监
测杆塔在运行过程中的应力变化,另外目前大多数应力传感器为一维
传感器,不能监测任意方向上的应力大小。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能实时监测杆塔杆身和横担三维
应力的智能监测三维应力复合材料杆塔,以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:

一种智能监测三维应力复合材料杆塔,包括复合材料杆塔,其特
点是:在复合材料杆塔应力集中点上等角度设置有至少三根光纤光
栅,每根光纤光栅分别与外置的测量设备相连接。

所述光纤光栅预埋在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担
中。

所述光纤光栅粘贴在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担
中。

本实用新型针对复合材料杆塔存在的安全隐患,有至少三根光纤
光栅等角度置于复合材料杆塔应力集中点,只需在接口处添加相应的
测量设备便能够实时监测杆塔任意位置任意方向上应力的大小,一旦
某一方向应力过大便发出报警信号。

本实用新型的有益效果是:能够实时监测复合材料杆塔三维空间
内任意角度的应力大小,判断复合材料杆塔是否发生损伤,能确定损
伤的位置并进行维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图中:1-光纤光栅,2-复合材料杆塔杆身,3-横担,4-测量
设备。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示,本实用新型由三根光纤光栅1,复合材料杆身2和
横担3组成,三根光纤光栅1等角度预埋或粘贴在复合材料杆身上、
横担及杆身和横担连接处,三根光纤光栅1分别与外置的测量设备相
连接。

三根光纤光栅1等角度预埋在复合材料杆身,这样布置就可以测
任意方向的应力,如果只用一根或两根光纤光栅1就只能测单方向的
应力。当光栅上应力发生变化时,会引起光栅周期的变化和折射率的
变化(称弹光效应),从而使光栅的布拉格波长发生变化,产生布拉格
波长的漂移,通过检测光栅波长漂移的大小,就可以获得相应的应力
信息,这就是光纤光栅应力传感的基本原理。

光纤光栅1是现有商品,可根据工作环境需要选择,例如用铜合
金耐高温光纤,就可以增加使用场合,可以提高应力测量范围。

本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知
的现有技术。

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资源描述

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1、(10)授权公告号 CN 202039633 U(45)授权公告日 2011.11.16CN202039633U*CN202039633U*(21)申请号 201120134951.X(22)申请日 2011.04.29E04H 12/02(2006.01)G01L 1/24(2006.01)(73)专利权人国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号(72)发明人潘吉林 陈秀敏 梅端 柳欢欢孟凡卓 沈帆 李庚(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司 42104代理人潘杰(54) 实用新型名称一种智能监测三维应力复合材料杆塔(57) 摘要本。

2、实用新型涉及一种智能监测三维应力复合材料杆塔,包括复合材料杆塔,其特征在于:在复合材料杆塔应力集中点上等角度设置有至少三根光纤光栅,每根光纤光栅分别与外置的测量设备相连接。实用新型针对复合材料杆塔存在的安全隐患,有至少三根光纤光栅等角度置于复合材料杆塔应力集中点,只需在接口处添加相应的测量设备便能够实时监测杆塔任意位置任意方向上应力的大小,一旦某一方向应力过大便发出报警信号。本实用新型的有益效果是:能够实时监测复合材料杆塔三维空间内任意角度的应力大小,判断复合材料杆塔是否发生损伤,能确定损伤的位置并进行维护。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求。

3、书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页CN 202039635 U 1/1页21.一种智能监测三维应力复合材料杆塔,包括复合材料杆塔,其特征在于:在复合材料杆塔应力集中点上等角度设置有至少三根光纤光栅,每根光纤光栅分别与外置的测量设备相连接。2.如权利要求1所述的智能监测三维应力复合材料杆塔,其特征在于:所述光纤光栅预埋在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担中。3.如权利要求1所述的智能监测三维应力复合材料杆塔,其特征在于:所述光纤光栅粘贴在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担中。权 利 要 求 书CN 202039633 UCN 202039635 U 1/2页3一种智能监测三维应力复合材。

4、料杆塔技术领域0001 本实用新型属于电力行业输电领域,具体涉及一种能实时监测杆塔杆身和横担三维应力的智能监测三维应力复合材料杆塔。背景技术0002 传统输电杆塔几十年来在输电线路中使用已暴露出很多缺陷和亟待解决的问题。随着复合材料应用技术研究的逐渐深入,人们已认识到纤维增强树脂复合材料具有质量轻、耐腐蚀和电绝缘性能好等特点。应用复合材料制造输电线路杆塔在保障线路运行安全、减少线路走廊宽度以及低碳排放等方面具有独特的优势。复合材料杆塔势必成为钢管杆、铁塔的理想代替品。但复合材料杆塔没有长期运行经验,且复合材料受到冲击易于损伤,为了保证整个结构的安全,对其进行监测尤为必要。发明专利一种电网输电线。

5、用复合绝缘塔(申请号:201020126616.0)公开了一种电网输电线用复合绝缘塔,但不便于监测杆塔在运行过程中的应力变化,另外目前大多数应力传感器为一维传感器,不能监测任意方向上的应力大小。发明内容0003 本实用新型的目的是提供一种能实时监测杆塔杆身和横担三维应力的智能监测三维应力复合材料杆塔,以克服现有技术的不足。0004 为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:0005 一种智能监测三维应力复合材料杆塔,包括复合材料杆塔,其特点是:在复合材料杆塔应力集中点上等角度设置有至少三根光纤光栅,每根光纤光栅分别与外置的测量设备相连接。0006 所述光纤光栅预埋在复合材料杆塔杆身中或复。

6、合材料杆塔横担中。0007 所述光纤光栅粘贴在复合材料杆塔杆身中或复合材料杆塔横担中。0008 本实用新型针对复合材料杆塔存在的安全隐患,有至少三根光纤光栅等角度置于复合材料杆塔应力集中点,只需在接口处添加相应的测量设备便能够实时监测杆塔任意位置任意方向上应力的大小,一旦某一方向应力过大便发出报警信号。0009 本实用新型的有益效果是:能够实时监测复合材料杆塔三维空间内任意角度的应力大小,判断复合材料杆塔是否发生损伤,能确定损伤的位置并进行维护。附图说明0010 图1为本实用新型的结构示意图。0011 图2为图1的俯视图。0012 图中:1-光纤光栅,2-复合材料杆塔杆身,3-横担,4-测量设。

7、备。具体实施方式说 明 书CN 202039633 UCN 202039635 U 2/2页40013 以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。0014 如图1所示,本实用新型由三根光纤光栅1,复合材料杆身2和横担3组成,三根光纤光栅1等角度预埋或粘贴在复合材料杆身上、横担及杆身和横担连接处,三根光纤光栅1分别与外置的测量设备相连接。0015 三根光纤光栅1等角度预埋在复合材料杆身,这样布置就可以测任意方向的应力,如果只用一根或两根光纤光栅1就只能测单方向的应力。当光栅上应力发生变化时,会引起光栅周期的变化和折射率的变化(称弹光效应),从而使光栅的布拉格波长发生变化,产生布拉格波长的漂移,通过检测光栅波长漂移的大小,就可以获得相应的应力信息,这就是光纤光栅应力传感的基本原理。0016 光纤光栅1是现有商品,可根据工作环境需要选择,例如用铜合金耐高温光纤,就可以增加使用场合,可以提高应力测量范围。0017 本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。说 明 书CN 202039633 UCN 202039635 U 1/1页5图1图2说 明 书 附 图CN 202039633 U。

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