專利名稱：一種光纖光柵應變傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光纖光柵傳感技術，特別是涉及一種可用于應變測量的光纖光柵傳感器。
背景技術：
光纖光柵應變傳感器的工作原理是利用光柵的波長受應力影響而變化，而波長變化量是與應變成線性關系這一特征設計的，可根據(jù)傳感器波長的變化量得出被測物體的應變變化量，應變可為正應變也可為負應變。在測量應變方面，傳統(tǒng)的傳感器有貼片式電阻應變傳感器、弦式傳感器等，它們在使用過程中很容易受到電磁干擾等環(huán)境因素影響，無法滿足在復雜環(huán)境使用的下條件。傳統(tǒng)使用光纖光柵應變傳感器，是將裸光纖光柵直接粘貼在待測物體表面，這種光纖光柵應變傳感器可以實現(xiàn)應變的測量，但這種傳感器容易受到粘接劑粘貼面積和厚度而影響應變靈敏度系數(shù)，從而影響應變測量數(shù)據(jù)。另外傳統(tǒng)使用的光纖光柵應變傳感器，如中國實用新型專利公告號為 CN201104221Y，名稱為一種光纖光柵應變傳感器，為實現(xiàn)正應變和負應變的測量，且保證在安裝后波長零點不發(fā)生漂移，通過螺紋管及螺母裝置進行調(diào)節(jié)，而這種處理在實現(xiàn)了正應變和負應變的測量，且保證在安裝后波長零點不發(fā)生漂移的同時，也對待測物體增加了額外的載荷，所以此種光纖光柵應變傳感器在被測物體的選擇上，有一定的局限性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的提供一種靈敏度系系數(shù)一致性好、結構簡單、安裝方便的光纖光柵應變傳感器。本實用新型技術方案一種光纖光柵應變傳感器，其包括基底和置于該基底上的光纖光柵，所述基底制成殼體，殼體中間為用于放置光纖光柵的長方形凹槽，兩端為用于卡合固定光纖光柵的長方形凹槽，且殼體上設有與長方形凹槽相通的通孔，且殼體中間的長方形凹槽內(nèi)填滿粘結劑，同時殼體外側設有用于與待測物體粘結的粘接區(qū)。中間長方形凹槽比兩端長方形凹槽窄，殼體中間長方形凹槽比兩端長方形凹槽深。所述殼體長方形凹槽上方制有3通孔，其中，中間孔比兩側孔直徑大。本實用新型的有益效果是既可適用于測量物體的應變，且可對粘貼劑粘貼的面積和厚度進行規(guī)范控制，得到一致性的靈敏度系系數(shù)，重量輕，使用簡單，可在電磁干擾能復雜環(huán)境下長期使用。另外本實用新型光纖光柵應變傳感器具有較強的實用價值，能夠在上大的物體多個待測點的情況下快速安裝，并能保證安裝的一致性，如果在光纖光柵傳感技術、應變測量以及強度研究的試驗領域得到廣泛使用，將會有效加速試驗進程，提高試驗數(shù)據(jù)的可靠性及有效性，為基于應變測量的領域提供有力的支持。
圖1本實用新型圖光纖光柵應變傳感器的結構示意圖；圖2是圖1的截面圖；圖中1-基底、2-光纖光柵、3-長方形凹槽、5-膠接區(qū)、6-內(nèi)腔、7_前孔、8_中間孔、9-后孔。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明請同時參閱圖1和圖2，其中，圖1是本實用新型光纖光柵應變傳感器一較佳實施方式的結構示意圖，圖2是圖1的截面圖。本實施方式中，所述光纖光柵應變傳感器包括基底1和置于該基底上的光纖光柵2，其中基底1為殼體，殼體正面中間有長方形內(nèi)腔6，兩端有長方形凹槽3，殼體中間長方形凹槽與兩端長方形凹槽3同寬，殼體中間長方形內(nèi)腔6比兩端長方形凹槽3深。而且所述殼體上制有3個通孔，分別為前孔7、中間孔8、后孔9，中間孔8比兩側前孔7和后孔9大。其中，所述光纖光柵2兩端固定在長方形凹槽3上，且被殼體內(nèi)腔6中的粘接劑固定在待測結構上。同時整個光纖光柵應變傳感器外殼通過膠接區(qū)5 的粘結劑固定在待測物體上。測試前可根據(jù)使用的光纖光柵類型、膠粘劑類型、長方形內(nèi)腔6以及兩端長方形凹槽3的尺寸確定光纖光柵應變傳感器靈敏度系數(shù)。測試時先將光纖光柵2安裝在基底1上，通過基底1兩端長方形凹槽3將光纖光柵2卡緊在基底1上，卡緊后可用粘接劑再次加固，也可不用粘接劑。在膠接區(qū)5涂上膠粘劑或貼上雙面膠，通過本新型光纖光柵應變傳感器部分將光纖光柵應變傳感器安裝在待測物體上，然后將粘接劑從中間孔8注入，當粘接劑從孔前7和后孔9溢出時，說明粘接劑已將基底1上內(nèi)腔6段填充滿。由于光纖光柵2是一個圓柱體，其與待測結構是線接觸，所以當內(nèi)腔6中充滿粘接劑時，光纖光柵2與待測結構之間的空隙由粘接劑來填充，光纖光柵 2與待測結構通過粘接劑變?yōu)槊娼佑|，使光纖光柵和待測物體得到很好的結合，這樣就可以很好的反映物體待測點的真實應變。光纖光柵應變傳感器安裝完成以后，粘接劑對光柵的粘貼長度為內(nèi)腔6的長度， 粘接劑厚度為內(nèi)腔6的深度，因此本實用新型可保證同批次傳感器粘貼長度及粘接劑厚度的一致性。光纖光柵傳感器的應變靈敏度系數(shù)受粘接劑厚度及粘貼長度的影響較大，本實用新型可對粘貼劑粘貼的厚度和長度進行規(guī)范控制，得到一致性的靈敏度系系數(shù)，重量輕， 使用簡單，從而在電磁干擾能復雜環(huán)境下長期使用。另外本實用新型光纖光柵應變傳感器具有較強的實用價值，能夠在較大的物體多個待測點的情況下快速安裝，并能保證安裝的一致性，如果在光纖光柵傳感技術、應變測量以及強度研究的試驗領域得到廣泛使用，將會有效加速試驗進程，提高試驗數(shù)據(jù)的可靠性及有效性，為基于應變測量的領域提供有力的支持。
權利要求1.一種光纖光柵應變傳感器，其包括基底和置于該基底上的光纖光柵，其特征在于 所述基底制成殼體，殼體中間為用于放置光纖光柵的長方形凹槽，兩端為用于卡合固定光纖光柵的長方形凹槽，且殼體上設有與長方形凹槽相通的通孔，且殼體中間的長方形凹槽內(nèi)填滿粘結劑，同時殼體外側設有用于與待測物體粘結的粘接區(qū)。
2.根據(jù)權利要求1所述的光纖光柵應變傳感器，其特征在于中間長方形凹槽比兩端長方形凹槽窄，殼體中間長方形凹槽比兩端長方形凹槽深。
3.根據(jù)權利要求2所述的光纖光柵應變傳感器，其特征在于所述殼體長方形凹槽上方制有3通孔，其中，中間孔比兩側孔直徑大。
專利摘要本實用新型涉及一種光纖光柵傳感器。本實用新型光纖光柵應變傳感器包括基底和置于該基底上的光纖光柵。其中，所述基底制成殼體，殼體中間為用于放置光纖光柵的長方形凹槽，兩端為用于卡合固定光纖光柵的長方形凹槽，且殼體上設有與長方形凹槽相通的通孔，且殼體中間的長方形凹槽內(nèi)填滿粘結劑，同時殼體外側設有用于與待測物體粘結的粘接區(qū)。本實用新型光纖光柵應變傳感器可以保證粘貼所使用的粘接劑的面積和厚度得一致，而光柵波長的變化又受粘接劑的面積和厚度的影響，因此使傳感器的安裝簡便，粘貼步驟簡化，并保證了傳感器靈敏度的一致性。
文檔編號G01B11/16GK202158841SQ20112024430
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權日2011年7月8日
發(fā)明者劉國強, 李明, 李野, 白生寶, 肖迎春, 賈淑紅, 陳霞, 黃博 申請人:中國飛機強度研究所