一种光纤光栅应变传感器及其安装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103673914103673914A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310685222.7(22)申请日2013.12.13(71)申请人北京航天时代光电科技有限公司地址100094北京市海淀区丰滢东路1号(72)发明人唐才杰崔留住王学锋(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人范晓毅(51)Int.Cl.G01B11/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种光纤光栅应变传感器及其安装方法(57)摘要本发明涉及一种光纤光栅应变传感器及其安装方法，光纤光栅应变传感器由高弹性梁、支撑柱、挡片、安装基底和光纤光栅构成；在光纤光栅应变传感器封装过程中，支撑柱和挡片为光纤光栅预加载拉应变提供支撑力；光纤光栅应变传感器安装方法为：将安装基底粘接或焊接在待测结构表面，或者将高弹性梁之内、光纤光栅两端的光纤粘接在待测结构表面，然后去除挡片；本发明公开的光纤光栅应变传感器结构和安装方法，通过支撑柱和挡片为光纤光栅预加载拉应变提供支撑力，对结构的材料一致性和加工精度要求低；通过去除挡片，使光纤光栅应变传感器具有良好的应变灵敏度和灵敏度一致性。CN103673914ACN1036794ACN103673914A权利要求书1/1页1.一种光纤光栅应变传感器，其特征在于：包括高弹性梁（14a、14b）、支撑柱（15a、15b）、安装基底（17a、17b）、挡片（16）和光纤光栅（13），其中第一高弹性梁（14a）、第一支撑柱（15a）、第二高弹性梁（14b）和第二支撑柱（15b）依次连接形成方框结构；第一安装基底（17a）与第一高弹性梁（14a）连接，第二安装基底（17b）与第二高弹性梁（14b）连接，且第一安装基底（17a）与第二安装基底（17b）均位于方框结构的外侧并与方框结构共平面；光纤光栅（13）与安装基底（17a、17b）固定连接，第一支撑柱（15a）或第二支撑柱（15b）上留有开口，在光纤光栅应变传感器封装过程中和安装使用之前，挡片（16）安装在第一支撑柱（15a）或第二支撑柱（15b）的开口处，保证开口尺寸在光纤光栅应变传感器封装过程中和安装使用之前保持不变。2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述挡片（16）为金属片或金属丝，或者为热熔化或化学溶液去除的粘接胶。3.根据权利要求2所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述粘接胶为丙酮溶液去除的氰基丙烯酸酯。4.根据权利要求1所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述第一高弹性梁（14a）、第二高弹性梁（14b）、第一支撑柱（15a）和第二支撑柱（15b）形成的方框结构的四个角为圆角或直角。5.根据权利要求1所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述光纤光栅（13）粘接在安装基底（17a、17b）的底部。6.权利要求1所述的一种光纤光栅应变传感器的安装方法，其特征在于包括如下步骤：将安装基底（17a、17b）用高弹性模量粘接胶粘接或焊接在待测结构表面，然后去除挡片（16），所述高弹性模量粘接胶的弹性模量大于500MPa。7.权利要求1所述的一种光纤光栅应变传感器的安装方法，其特征在于包括如下步骤：将光纤光栅（13）位于方框结构内的两端（18a、18b）用高弹性模量粘接胶粘接在待测结构表面，然后去除挡片（16）、安装基底（17a、17b）和方框结构，所述高弹性模量粘接胶的弹性模量大于500MPa。8.根据权利要求6或7所述的一种光纤光栅应变传感器的安装方法，其特征在于：所述高弹性模量粘接胶为环氧树脂或聚氨酯。9.根据权利要求6或7所述的一种光纤光栅应变传感器的安装方法，其特征在于：所述挡片（16）为金属片或金属丝，或者为热熔化或化学溶液去除的粘接胶，所述粘接胶为丙酮溶液去除的氰基丙烯酸酯。10.根据权利要求9所述的一种光纤光栅应变传感器的安装方法，其特征在于：所述去除挡片（16）的方法为，若挡片（16）为金属片或金属丝，通过施加拉力将挡片（16）从第一支撑柱（15a）或第二支撑柱（15b）的开口中去除；若挡片（16）为粘接胶，采用加热熔化或丙酮溶解去除。2CN103673914A说明书1/3页一种光纤光栅应变传感器及其安装方法技术领域[0001]本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种光纤光栅应变传感器及其安装方法。背景技术[0002]光纤光栅应变传感器利用光纤光栅反射谱中心波长和光纤光栅所受应变之间的线性关系来进行测量，具有抗电磁干扰、体积小、测量距离远、信号易传输、易复用、稳定性好等优点，成为结构测试和结构健康监测的重要手段。[0003]光纤光栅存