光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的系统及方法 【技术领域】
本发明涉及了一种用于建筑、路桥等工程结构的纤维高聚物复合材料(简称FRP)，尤其涉及了一种光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的系统。
本发明还涉及了该光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的方法。
背景技术
由于重大桥梁工程结构和基础设施体积大、跨度长、分布面积大，使用期限长，传统的传感器具有单独的温度、压力、形变的测量功能，但其组成的长期监测系统性能稳定性、耐久性和分布范围都不能很好地满足实际工程需要，随着智能感知材料的发展，高性能传感器及其测试技术为结构智能健康测试系统的研究与发展提供了崭新的途径，尤其是以光纤光栅为代表的光纤传感器的出现与发展，更为这一热点课题提供了广阔的生机。FRP材料(如：复合杆、棒、筋等材料)内置光纤光栅传感器(简称FBG)技术使非金属的FRP材料既可以用于结构受力件，同时又能对结构物和建筑物进行温度、压力、形变监测双重的功能，即建筑物和构筑物的健康监测和结构受力件。而现在的内埋技术工序复杂、埋入效果不优等缺陷，因此，如何使光纤光栅传感器更简易、更好地埋入纤维高聚物复合材料，成为人们急需解决的技术问题。
【发明内容】
本发明的目的是为了解决上面所述的技术问题，提供一种工序简易、埋入效果优良的光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的系统；同时还提供了光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的方法。
为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：
本发明提供一种光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的系统，具有纤维束和光纤光栅传感器依次通过的纤维架、纤维导向合股器、树脂浸渍槽、纤维张力分配器、拉挤成型模头、除胶器、加热固化装置和牵引装置，其中，拉挤成型模头内置有导入模针，纤维束分布在导入模针外围，光纤光栅传感器穿过导入模针的导入孔。
作为一种优选方式，所述的导入模针内置于拉挤成型模头中部。
作为更进一步的方案，所述的导入模针具有模针头，螺纹连接件的一端安装于模针头的尾部，螺纹连接件的另一端与模针头的头部之间开设有相互贯通的导入孔。所述的导入孔的中心轴线与螺纹连接件及模针头的中心轴线相重合。
其中纤维可以为：玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维及各种有机高分子纤维。
本发明还提供了一种如上面所述的光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的方法，包括以下步骤：
A、纤维束和光纤光栅传感器依次通过纤维架、纤维导向合股器、树脂浸渍槽、纤维张力分配器后，进入拉挤成型模头；
B、纤维束和光纤光栅传感器进入拉挤成型模头后，光纤光栅传感器与纤维束散开，其中，纤维束分散在导入模针外围四周，光纤光栅传感器由导入模针的导入孔穿出并导入纤维束中，纤维束内裹光纤光栅传感器，并一起通过拉挤成型模头；
C、内裹有光纤光栅传感器的纤维束从拉挤成型模头出来后，再依次通过除胶器、加热固化装置和牵引装置，得到光纤光栅传感器内埋的纤维高聚物复合材料。
本发明通过在拉挤成型模头内置导入模针，光纤光栅传感器和纤维束进入拉挤成型模头后，使纤维束分散在导入模针外围四周，光纤光栅传感器由导入模针的导入孔穿出并导入纤维束中，这样，光纤光栅传感器就能很好地内裹于纤维束中，并再经过之后的工序，制得光纤光栅传感器内埋的纤维高聚物复合材料。
通过本发明系统及方法制得的光纤光栅传感器内埋的纤维高聚物复合材料(FRP)，制备工序简易、埋入效果优良，既可作为结构受力件，又可广泛应用于建筑、路桥等建筑物和构筑物的健康监测。
【附图说明】
图1为本发明的系统结构图。
图2为本发明的导入模针的结构图。
【具体实施方式】
请一并参阅图1和图2，图1为本发明的系统的结构图，图2为本发明的导入模针的结构图。如图所示，光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的系统，具有纤维束和光纤光栅传感器10依次通过的纤维架1、纤维导向合股器2、树脂浸渍槽3、纤维张力分配器4、拉挤成型模头5、除胶器6、加热固化装置8和牵引装置9，其中，导入模针7内置于拉挤成型模头5中部，导入模针7具有宝塔型的模针头701，螺纹连接件702的一端安装于模针头701的尾部，螺纹连接件702的另一端与模针头701的头部之间开设有相互贯通的导入孔703，导入孔703的中心轴线与螺纹连接件702及模针头701的中心轴线相重合；在进行光纤光栅传感器内埋于纤维高聚物复合材料的方法中，包括下列步骤：A、纤维束和光纤光栅传感器10依次通过纤维架1、纤维导向合股器2、树脂浸渍槽3、纤维张力分配器4后，进入拉挤成型模头5；B、纤维束和光纤光栅传感器10进入拉挤成型模头5后，光纤光栅传感器10与纤维束散开，其中，纤维束分散在导入模针7外围四周，光纤光栅传感器10由导入模针7地导入孔703穿出并导入纤维束中，纤维束内裹光纤光栅传感器10，并一起通过拉挤成型模头5；C、内裹有光纤光栅传感器10的纤维束从拉挤成型模头5出来后，再依次通过除胶器6、加热固化装置8和牵引装置9，得到光纤光栅传感器内埋的纤维高聚物复合材料。