一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器及其安装方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及光纤光栅智能钢绞线端部封装领域，特别涉及一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器及其安装方法。
背景技术
[0002] 在建筑、
桥梁和预应
力岩土等领域应用光纤光栅智能钢绞线，如201510761374.X公开了一种耦合光纤光栅的大量程智能高强钢丝及其制作方法；通过钢丝上的螺旋凹槽，将光纤线及保护层设置在凹槽内，根据构件的应变范围，改变凹槽旋转
角的大小，扩大光纤光栅
传感器的量程，从而进行钢丝性能的数据测量和传输；
[0003] 201610980023.2公开了一种光纤光栅智能钢绞线及其制作方法，包括中心丝，以及所述中心丝扭绞的边丝，所述中心丝上设置有至少一个凹槽，所述凹槽内放置有光钎，所述光钎上刻有至少一个光栅，可以解决现有光纤光栅监测钢绞线受力状况时，其布设工艺成活率及监测量程较低的技术问题。
[0004] 上述
现有技术，解决了光纤光栅钢绞线内部封装及量程不足问题，由于光纤光栅质脆易断，位于钢绞线端部的光纤跳线须采用封装装置进行保护。当光纤光栅从钢绞线中心丝引出后，如果不进行有效的封装，光纤光栅在钢绞线端部易受到跳线接头在运输、施工及服役过程中的晃动而产生的剪切力，使得光纤光栅断裂而失效。现有技术中由于没有有效的光纤端部封装技术，导致利用上述现有技术的光纤光栅整体设备布设工艺成活率在较长时间周期下，甚至运输过程中失去使用价值，造成大量人力物力损失，因此，提供一种有效的智能钢绞线端部封装装置及方法就显得尤为必要。
发明内容
[0005] 为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器及其安装方法，通过该封装连接器的设置，实现钢绞线端部的光纤光栅即不受钢绞线及其中心丝扭转、受力、锚固的影响，又不受光纤光栅跳线接头晃动的影响，保证光纤光栅在智能钢绞线中的封装成功。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案为：
[0007] 一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器，包括连接内筒2、
法兰连接套3以及连接外筒，连接内筒2内为智能钢绞线中心丝12，所述智能钢绞线中心丝12轴向凹槽14内镶嵌有光纤光栅传感器13，法兰连接套3通过两端的法兰连接套第一内
螺纹31和法兰连接套第二
内螺纹32套接连接内筒2与光纤法兰接头72，连接内筒2一侧通过连接内筒内螺纹22连接智能钢绞线中心丝(12)，光纤法兰接头72位于光纤跳线接头71外，对光纤跳线接头71进行保护；
[0008] 所述连接外筒由钢绞线包裹套4、外筒调节套5以及外筒盖6三部分组成；外筒调节套5通过外筒调节套内螺纹53
螺纹连接连接内筒2，外筒调节套5外部中段向外凸起两侧分别设置有外筒调节套第一
外螺纹51和外筒调节套第二外螺纹52，外筒调节套第二外螺纹52连接钢绞线包裹套4，外筒盖6内面设有外筒盖内螺纹61，外筒盖6通过外筒调节套第一外螺纹51套接于外筒调节套5外侧对光纤法兰接头72进行封盖。
[0009] 进一步的，所述智能钢绞线中心丝12端部设置有螺纹，螺纹最佳长度2～20mm。
[0010] 进一步的，所述连接内筒2最佳长度为3～30mm；连接内筒2内表面设置与智能钢绞线中心丝12端部相匹配的连接内筒内螺纹22；
[0011] 进一步的，所述连接内筒2外表面具有全长连续连接内筒外螺纹21，连接内筒外螺纹21套接外筒调节套5及法兰连接套3；
[0012] 进一步的，所述连接内筒2沿轴向设置有宽为0.2～2.5mm的纵向切口23；
[0013] 进一步的，所述法兰连接套3最佳长为5～30mm；
[0014] 进一步的，所述法兰连接套3内表面一端设置与连接内筒外表面相匹配的法兰连接套第一内螺纹31；所述法兰连接套内表面另一端设置光纤法兰接头端部螺纹相匹配的法兰连接套第二内螺纹32；法兰连接套3外表面光圆；
[0015] 进一步的，所述外筒调节套5内表面一端光滑，内径以刚好能通过法兰连接套3为最佳；所述外筒调节套5内表面另一端设置与连接内筒外螺纹21相匹配的外筒调节套内螺纹53；所述外筒调节套5外表面分三段，朝外段设置有外筒调节套第一外螺纹51；中间段外表面光滑；朝里段设置有外筒调节套第二外螺纹52；外筒调节套5中间段外径与外筒盖6外径相同；外筒盖6内表面一端设置与外筒调节套第一外螺纹51相匹配的外筒盖内螺纹61；
[0016] 进一步的，所述钢绞线包裹套4外表面光滑；内表面分为三段，朝里段内表面光滑，内径以刚好能包裹钢绞线为宜，中间段内表面设置与外筒调节套第二外螺纹52相匹配的钢绞线包裹套中间段内螺纹41；朝外段内表面光滑，内径以刚好能通过外筒调节套5的中间段为最佳；
[0017] 上述一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器安装方法，包括如下步骤：
[0018] 1、待带有光纤跳线接头71的光纤光栅传感器13在智能钢绞线中心丝12中其它部位安装好，留出不少于20mm长度的自由端；
[0019] 2、在钢绞线六根边丝打开的状态下，将智能钢绞线中心丝12穿过连接外筒的钢绞线包裹套4以及外筒调节套5；
[0020] 3、将连接内筒2旋进智能钢绞线中心丝12，连接内筒2的纵向切口23与智能钢绞线中心丝12的凹槽14对齐，将带有光纤跳线接头71的光纤光栅传感器13通过此纵向切口23粘贴在智能钢绞线中心丝12的凹槽14内；
[0021] 4、将连接内筒2旋转方向，使其纵向切口23与中心丝的凹槽14错开，不在同一
位置；
[0022] 5、将法兰连接套3旋进连接内筒2，露出光纤跳线接头71的白色陶瓷头，将光纤法兰接头72与白色陶瓷头接好，再将法兰连接套3旋出连接内筒2，同时旋进光纤法兰接头72，直到光纤法兰接头72的
挡板挡住法兰连接套3为止；
[0023] 6、往外沿连接内筒2旋出外筒调节套5，直到其外端被光纤法兰接头72挡板挡住旋不动为止；
[0024] 7、往外沿外筒调节套5旋出钢绞线包裹套4，直至被外筒调节套5外表面的中间段挡住旋不动为止；
[0025] 8、将钢绞线边丝与中心丝纽绞成型，将钢绞线包裹套4沿连接外筒往里旋进，包裹住钢绞线的边丝，直至旋不动为止；
[0026] 9、套入连接外筒的外筒盖6。
[0027] 相对于现有技术，本发明的有益效果为：
[0028] 1、通过连接内筒与钢绞线中心丝相连，法兰连接套与光纤跳线接头的法兰相连，连接内筒再与法兰连接套相连，实现了钢绞线中心丝与法兰的相连，对光纤进行了
定位，同时将钢绞线的受力不经过光纤跳线直接传至法兰，防止跳线受力特别是扭转而脆断，保证光纤光栅传感器在钢绞线端部的封装成活率；
[0029] 2、通过连接外筒的钢绞线包裹套沿外筒调节套的旋进和旋出的安装，防止智能钢绞线在运输、边施工和服役时散开；
[0030] 3、通过外筒调节套和连接内筒的相连，将连接内筒与连接外筒形成一受力整体，进一步防止钢绞线的力传至光纤跳线接头；
[0031] 4、端部光纤接头封装连接器的光纤法兰接头72的设置，避免光纤跳线接头71的白色陶瓷的凸起外露以及检查数据时多次插拔而引起损伤，保护了光纤跳线接头71，从而保证其使用寿命；
[0032] 5、光纤线在连接内筒内可以弯曲加长，通过旋出光纤法兰接头72，拉出光纤线，可实现对光纤的检查，如光纤损坏可再熔接光纤跳线接头71，防止光纤在钢绞线端部损坏使得整个光纤光栅传感器的失效。
[0033] 6、光纤接头封装连接器均以螺纹方式相连，连接方法简单，结构紧凑，大大节约安装和使用空间；同时非常方便拆开检修。
[0034] 7、该光纤接头封装连接器外端可靠连接光纤跳线法兰，内端可靠连接钢绞线中心丝，成功保护好光纤在钢绞线端部的封装，装置操作方法简便，紧凑、可靠，大大节约封装空间。
附图说明
[0035] 图1：本发明之一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器及其安装使用最终状态剖面图；
[0036] 图2-1：连接内筒纵剖视图(半剖)；
[0037] 图2-2：连接内横截面图；
[0038] 图3：法兰连接套纵剖视图(半剖)；
[0039] 图4：连接外筒之钢绞线包裹套纵剖视图(半剖)；
[0040] 图5：连接外筒之外筒调节套纵剖视图(半剖)；
[0041] 图6：连接外筒之外筒盖纵剖视图(半剖)。
[0042] 图7：智能钢绞线中心丝的结构剖面图。
[0043] 图中：
[0044] 11-智能钢绞线边丝，12-智能钢绞线中心丝，13-光纤光栅传感器，14-凹槽，2-连接内筒，21-连接内筒外螺纹，22-连接内筒内螺纹，23-纵向切口，3-法兰连接套，31-法兰连接套第一内螺纹，32-法兰连接套第二内螺纹，4-钢绞线包裹套，41-钢绞线包裹套中间段内螺纹，5-外筒调节套，51-外筒调节套第一外螺纹，52-外筒调节套第二外螺纹，53-外筒调节套内螺纹，6-外筒盖，61-外筒盖内螺纹，71-光纤跳线接头，72-光纤法兰接头。
具体实施方式
[0045] 下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
[0047] 如图1-7所示，一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器，包括连接内筒2、法兰连接套3以及连接外筒，连接内筒2内为智能钢绞线中心丝12，如图7所示，所述智能钢绞线中心丝12轴向凹槽14内镶嵌有光纤光栅传感器13，法兰连接套3套通过两端的法兰连接套第一内螺纹31和法兰连接套第二内螺纹32接连接内筒2与光纤法兰接头72，连接内筒2一侧通过连接内筒内螺纹22连接智能钢绞线中心丝12，光纤法兰接头72位于光纤跳线接头71外，对光纤跳线接头71进行保护；
[0048] 所述连接外筒由钢绞线包裹套4、外筒调节套5以及外筒盖6三部分组成；外筒调节套5通过外筒调节套内螺纹53螺纹连接连接内筒2，外筒调节套5外部中段向外凸起两侧分别设置有外筒调节套第一外螺纹51和外筒调节套第二外螺纹52，外筒调节套第二外螺纹52连接钢绞线包裹套4，如图6所示，外筒盖6内面设有外筒盖内螺纹61，外筒盖6通过外筒调节套第一外螺纹51套接于外筒调节套5外侧对光纤法兰接头72进行封盖。
[0049] 进一步的，所述智能钢绞线中心丝12端部设置有螺纹，螺纹最佳长度2～20mm；
[0050] 进一步的，所述连接内筒2最佳长度为3～30mm；连接内筒2内表面设置与智能钢绞线中心丝12端部相匹配的连接内筒内螺纹22；
[0051] 进一步的，如图2-2所示，所述连接内筒2外表面具有全长连续连接内筒外螺纹21，连接内筒外螺纹21套接外筒调节套5及法兰连接套3；
[0052] 进一步的，如图2-1所述连接内筒2沿轴向设置有宽为0.2～2.5mm的纵向切口23；
[0053] 进一步的，所述法兰连接套3最佳长为5～30mm；
[0054] 进一步的，如图3所示，所述法兰连接套3内表面一端设置与连接内筒外表面相匹配的法兰连接套第一内螺纹31；所述法兰连接套内表面另一端设置光纤法兰接头端部螺纹相匹配的法兰连接套第二内螺纹32；法兰连接套3外表面光圆；
[0055] 进一步的，如图5所示，所述外筒调节套5内表面一端光滑，内径以刚好能通过法兰连接套3为最佳；所述外筒调节套5内表面另一端设置与连接内筒外螺纹21相匹配的外筒调节套内螺纹53；所述外筒调节套5外表面分三段，朝外段设置有外筒调节套第一外螺纹51；中间段外表面光滑；朝里段设置有外筒调节套第二外螺纹52；外筒调节套5中间段外径与外筒盖6外径相同；外筒盖6内表面一端设置与外筒调节套第一外螺纹51相匹配的外筒盖内螺纹61；
[0056] 进一步的，如图4所示，所述钢绞线包裹套4外表面光滑；内表面分为三段，朝里段内表面光滑，内径以刚好能包裹钢绞线为宜，中间段内表面设置与外筒调节套第二外螺纹52相匹配的钢绞线包裹套中间段内螺纹41；朝外段内表面光滑，内径以刚好能通过外筒调节套5的中间段为最佳；
[0057] 上述一种智能钢绞线端部光纤接头封装连接器安装方法，包括如下步骤：
[0058] 1、待带有光纤跳线接头71的光纤光栅传感器13在智能钢绞线中心丝12中其它部位安装好，留出不少于20mm长度的自由端；
[0059] 2、在钢绞线六根边丝打开的状态下，将智能钢绞线中心丝12穿过连接外筒的钢绞线包裹套4以及外筒调节套5；
[0060] 3、将连接内筒2旋进智能钢绞线中心丝12，连接内筒2的纵向切口23与智能钢绞线中心丝12的凹槽14对齐，将带有光纤跳线接头71的光纤光栅传感器13通过此纵向切口23粘贴在智能钢绞线中心丝12的凹槽14内；
[0061] 4、将连接内筒2旋转方向，使其纵向切口23与中心丝的凹槽14错开，不在同一位置；
[0062] 5、将法兰连接套3旋进连接内筒2，露出光纤跳线接头71的白色陶瓷头，将光纤法兰接头72与白色陶瓷头接好，再将法兰连接套3旋出连接内筒2，同时旋进光纤法兰接头72，直到光纤法兰接头72的挡板挡住法兰连接套3为止；
[0063] 6、往外沿连接内筒2旋出外筒调节套5，直到其外端被光纤法兰接头72挡板挡住旋不动为止；
[0064] 7、往外沿外筒调节套5旋出钢绞线包裹套4，直至被外筒调节套5外表面的中间段挡住旋不动为止；
[0065] 8、将钢绞线边丝与中心丝纽绞成型，将钢绞线包裹套4沿连接外筒往里旋进，包裹住钢绞线的边丝，直至旋不动为止；
[0066] 9、套入连接外筒的外筒盖6。
[0067] 本发明的工作原理为：
[0068] 实际工作中：待带有光纤跳线接头71的光纤光栅传感器13在智能钢绞线中心丝12中其它部位安装好，留出不少于20mm长度的自由端；自由端过短安装操作不便，过长可能折断同时造成浪费，在钢绞线六根边丝打开的状态下，将智能钢绞线中心丝12穿过连接外筒的钢绞线包裹套4以及外筒调节套5；将连接内筒2旋进智能钢绞线中心丝12，连接内筒2的纵向切口23与智能钢绞线中心丝12的凹槽14对齐，将带有光纤跳线接头71的光纤光栅传感器13通过此纵向切口23粘贴在智能钢绞线中心丝12的凹槽14内；将连接内筒2旋转方向，使其纵向切口23与中心丝的凹槽14错开，不在同一位置；纵向切口23的设置便于光纤光栅传感器13与中心丝的安装，同时，又很好的起到了连接内筒2的固定作用，将法兰连接套3旋进连接内筒2，露出光纤跳线接头71的白色陶瓷头，将光纤法兰接头72与白色陶瓷头接好，再将法兰连接套3旋出连接内筒2，同时旋进光纤法兰接头72，直到光纤法兰接头72的挡板挡住法兰连接套3为止；往外沿连接内筒2旋出外筒调节套5，直到其外端被光纤法兰接头72挡板挡住旋不动为止；往外沿外筒调节套5旋出钢绞线包裹套4，直至被外筒调节套5外表面的中间段挡住旋不动为止；将钢绞线边丝与中心丝纽绞成型，将钢绞线包裹套4沿连接外筒往里旋进，包裹住钢绞线的边丝，直至旋不动为止；套入连接外筒的外筒盖6。
[0069] 实验例：
[0070] 为突出本智能钢绞线端部光纤接头封装连接器的效果，特将使用本智能钢绞线端部光纤接头封装连接器组命名为A组，未使用的光纤智能钢绞线命名为B组进行对比实验，分别观察其在运输过程中的损耗及使用过程中的损耗具体见表1：
[0071] A组 B组
总数(个) 100 100
运输耗损 2 10
施工安装耗损 2 50
使用一年耗损 1 15
使用两年耗损 2 13
[0072] 从表1可以看出，未使用智能钢绞线端部光纤接头封装连接器的智能钢绞线在使用两年后，加上运输耗损，耗损率高达88％，而使用本发明智能钢绞线端部光纤接头封装连接器的在运输和使用中耗损均明显减少，使用两年耗损率仅为7％，从而大大减少了成本，提高了存活率。
[0073] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以
权利要求书所限定的保护范围为准。
