一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115164759A(43)申请公布日2022.10.11(21)申请号202210899137.X(22)申请日2022.07.28(71)申请人长飞（武汉）光系统股份有限公司地址430000湖北省武汉市洪山区关山二路四号(72)发明人杭常东李立彤余志伟邓巍王韬方勇褚锴洪登熊平(74)专利代理机构武汉天领众智专利代理事务所(普通合伙)42300专利代理师刘静(51)Int.Cl.G01B11/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器(57)摘要本发明涉及应变传感器技术领域，尤其涉及一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，包括定位盒和定位座，定位座与受力杆的一端固定，受力杆的另一端穿入定位盒中，并固定在定位盒的底部；定位盒中安装有一个悬臂梁，悬臂梁底部固定在定位盒上，悬臂梁顶部垂直嵌入受力杆内，悬臂梁两面对称位置设置有用于检测悬臂梁变形，进而检测受力杆变形的光纤光栅，且光纤光栅采用耐超高温胶水封装。本发明的传感器采用耐超高温材质，应变通过受力杆传递到悬臂梁，可将应变压缩，增加测试量程；且悬臂梁两侧光栅的波长变化，属同温度环境下因同种应变产生，两种数据可进行温度补偿，消除温度影响，从而得到更真实的应变数值。CN115164759ACN115164759A权利要求书1/1页1.一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：包括定位盒(1)和定位座(2)，所述定位座(2)与受力杆(3)的一端固定，受力杆(3)的另一端穿入定位盒(1)中，并固定在定位盒(1)的底部；所述定位盒(1)中安装有一个悬臂梁(4)，悬臂梁(4)底部固定在定位盒(1)上，悬臂梁(4)顶部垂直嵌入受力杆(3)内，悬臂梁(4)两面对称位置设置有采用耐超高温胶水封装的光纤光栅(5)。2.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述悬臂梁(4)两面对称位置封装的光纤光栅(5)为不同波长的光纤光栅(5)，且波长相差不小于6nm。3.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述悬臂梁(4)为等强度悬臂梁。4.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述悬臂梁(4)为铜合金材质。5.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述悬臂梁(4)两面对称位置封装的光纤光栅(5)，其对称方式为中心对称。6.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述耐超高温胶水为耐超高温陶瓷胶。7.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述受力杆(3)为铜合金材。8.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述光纤(6)为镀铜的金属涂覆光纤。9.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述定位盒(1)和定位座(2)安装在同一平面上。10.根据权利要求1所述的一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，其特征在于：所述光纤光栅(5)通过光纤(6)将光栅信号从定位盒(1)中引出。2CN115164759A说明书1/3页一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器技术领域[0001]本发明涉及应变传感器技术领域，尤其涉及一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器。背景技术[0002]光纤主要由石英玻璃制成，以光纤作为传输介质和制作元件的光纤传感器，具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，其径细、质软、重量轻的机械性能；不但有绝缘、无感应的电气性能；还有耐水、耐超高温、耐腐蚀的化学性能等。因此也被广泛的用于检测多种物理量。[0003]近年来航空航天、石油化工等高温环境下的应变测量技术一直是测量领域的研究热点。新一代航空飞行器与以往相比,面临着更为严酷的飞行热环境和力学环境,评估航空飞行器在飞行试验及地面高温试验中的力学特性,尤其是承力结构在高温下的应变特性,是飞行器设计、优化的关键点。因此耐超高温大应变测量技术在航空航天、石油化工等领域具有十分重要的作用。[0004]目前,电阻类应变片因在高温状态下易受电磁干扰、布线复杂等原因无法满足航空发动机的测量要求。为此，我们提出一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器。发明内容[0005]基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐超高温可温补的光纤光栅大应变传感器，该传感器结构简单，可小型化且容易加工，在机械结构上，当受力杆将应变传递到悬臂梁时，悬臂梁产生的形变将远远小于受力杆的形变，这种应变传递可以大幅度将应变压缩，从而大幅增加该应变传感器的测试量程；并且悬臂梁两侧对