專利名稱：埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖智能復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種埋入復(fù)合 材料的光纖光4冊(cè)保護(hù)與定位方法。
背景技術(shù)：
光纖FBG光柵因其具有直徑小、柔韌易彎曲、抗電磁干擾及優(yōu)良的可埋 入性、波分時(shí)分復(fù)用和分布式傳感等優(yōu)點(diǎn)，成為光纖智能材料與結(jié)構(gòu)的首選 傳感方式。由于光纖光柵與復(fù)合材料具有非常好的相容性，其埋入對(duì)復(fù)合材 料力學(xué)性能影響較小，同時(shí)復(fù)合材料對(duì)棵光纖也能起到很好的保護(hù)與封裝作 用。但由于光纖上刻寫光柵部分較脆，其復(fù)合材料成型工藝較復(fù)雜，成型過 程中特別容易損傷光纖光柵部分，光纖與復(fù)合材料出入口部分由于樹脂固化 變硬后也特別容易損傷。同時(shí)，光纖光柵在埋入及成型固化過程中會(huì)由于種 種原因而產(chǎn)生的移位，改變光纖的鋪放角度，使光柵偏離初始設(shè)計(jì)位置，這 都會(huì)影響測(cè)量的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決光纖上刻寫光柵部分較脆，其復(fù)合材料成型工藝較復(fù)雜， 光纖與復(fù)合材料出入口部分因樹脂固化變硬而易損傷及光纖光柵在埋入及成 型固化過程中易產(chǎn)生移位而改變光纖的鋪放角度，使光柵偏離初始設(shè)計(jì)位置， 影響測(cè)量的精度等技術(shù)問題，提供了 一種埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定 位方法，該方法是通過下述具體步驟實(shí)現(xiàn)的
1)將兩段短光纖(2 )粘接在光纖(7 )的刻寫光柵(1)部位； .2 )兩段短光纖(2 )的端部用硅橡膠(4 )封裝保護(hù)，為避免影響光柵(1) 的界面?zhèn)鬟f效果，在光柵(1)部位不使用硅橡膠(4 );
3)硅橡膠(4)封裝后的光纖光柵粘接在兩層窄布帶(3)之間；4 )復(fù)合材料(5 )成型過程中，將窄布帶(3 )放入復(fù)合材料(5 )的預(yù) 定位置；
5)光纖(7)與復(fù)合材料(5)的出入口位置，用硅橡膠(4)進(jìn)行封裝。
本發(fā)明的有益效果和特點(diǎn)本發(fā)明主要針對(duì)復(fù)合材料內(nèi)埋入光纖光柵的 封裝保護(hù)，其工藝過程更方便、易于施工、成本較低。硅橡膠具有彈性緩沖 能力，降低了光纖與復(fù)合材料出入口位置光纖破壞的幾率。同時(shí)該發(fā)明將單 根光纖定位的問題轉(zhuǎn)化為封裝光纖的窄布帶定位問題，從而解決了光柵精確 定位的難題。實(shí)現(xiàn)了對(duì)埋入復(fù)合材料的光纖光柵的有效保護(hù)，提高其成活率， 同時(shí)通過將光纖光柵封裝在纖維布帶間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵位置的精確定位， 提高光柵的監(jiān)測(cè)精度。


圖1為本發(fā)明的工作原理簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
參看圖1，埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定位方法，是通過下述具體步 驟實(shí)現(xiàn)的
1) 將兩段短光纖2粘接在光纖7的刻寫光柵1部位；
2) 兩段短光纖2的端部用硅橡膠4封裝保護(hù)，為避免影響光柵1的界面 傳遞效果，在光柵1部位不使用硅橡膠4;
3) 硅橡膠4封裝后的光纖光柵粘接在兩層窄布帶3之間；
4) 復(fù)合材料5成型過程中，將窄布帶3放入復(fù)合材料5的預(yù)定位置；
5) 光纖7與復(fù)合材料5的出入口位置，用硅橡膠4進(jìn)行封裝。 所述窄布帶3采用碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維布帶。 所述復(fù)合材料5的增強(qiáng)體采用碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維；基體采用
環(huán)氧、雙馬和聚酯樹脂，其成型工藝采用手糊成型和才莫壓成型工藝。 實(shí)施例
4埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定位方法，其步驟如下
1) 將兩段(50-100mm)短光纖2粘接在光纖7的刻寫光柵部位，粘接劑 使用502膠水。
2) 短光纖2的端部用硅橡膠4封裝保護(hù)，為避免影響光柵的界面?zhèn)鬟f效 果，在光柵1部位不使用硅橡膠4。
3 )硅橡膠4封裝后的短光纖2和光纖7用502膠水粘接在兩層5mm寬的 窄布帶3之間，窄布帶采用碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維布帶。
4)復(fù)合材料成型過程中，將布帶3放入復(fù)合材料5的預(yù)定位置。 5 )光纖7與復(fù)合材料5的出入口位置，用硅橡膠4進(jìn)行封裝。 本發(fā)明采用的光纖為標(biāo)準(zhǔn)直徑(外徑250/zm )或細(xì)徑(外徑52/z附)，光柵 1長(zhǎng)度為10-60mm。根據(jù)光柵1長(zhǎng)度不同，短光纖2的長(zhǎng)度可選50-100mm不 等。
復(fù)合材料增強(qiáng)體采用碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維等，基體采用環(huán)氧、 雙馬和聚酯樹脂，其成型工藝可采用手糊成型和才莫壓成型工藝。
權(quán)利要求
1、埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定位方法，是通過下述具體步驟實(shí)現(xiàn)的1)將兩段短光纖(2)粘接在光纖(7)的刻寫光柵(1)部位；2)兩段短光纖(2)的端部用硅橡膠(4)封裝保護(hù)，為避免影響光柵(1)的界面?zhèn)鬟f效果，在光柵(1)部位不使用硅橡膠(4)；3)硅橡膠(4)封裝后的光纖光柵粘接在兩層窄布帶(3)之間；4)復(fù)合材料(5)成型過程中，將窄布帶(3)放入復(fù)合材料(5)的預(yù)定位置；5)光纖(7)與復(fù)合材料(5)的出入口位置，用硅橡膠(4)進(jìn)行封裝。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定位方法，其特 征在于所述窄布帶(3)采用^_纖維、玻璃纖維或芳綸纖維布帶。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定位方法，其特 征在于所述復(fù)合材料(5)的增強(qiáng)體采用碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維；基體 采用環(huán)氧、雙馬和聚酯樹脂，其成型工藝采用手糊成型和模壓成型工藝。
全文摘要
埋入復(fù)合材料的光纖光柵保護(hù)與定位方法，為解決光纖上刻寫光柵部分較脆，其復(fù)合材料成型工藝較復(fù)雜和光纖光柵在埋入及成型固化過程中易產(chǎn)生移位，使光柵偏離初始位置，影響測(cè)量精度等技術(shù)問題而設(shè)計(jì)的該方法實(shí)現(xiàn)步驟將兩段短光纖粘接在光纖的刻寫光柵部位；短光纖端部用硅橡膠封裝保護(hù)，為避免影響光柵的界面?zhèn)鬟f效果，在光柵部位不使用硅橡膠；硅橡膠封裝后的光纖光柵粘接在兩層窄布帶間；復(fù)合材料成型過程中，將窄布帶放入復(fù)合材料的預(yù)定位置；光纖與復(fù)合材料的出入口位置，用硅橡膠進(jìn)行封裝。有益效果其工藝過程更方便、易于施工、成本較低。實(shí)現(xiàn)了對(duì)埋入復(fù)合材料的光纖光柵的有效保護(hù)，提高其成活率，同時(shí)通過將光纖光柵封裝在纖維布帶間，解決了光柵精確定位的難題，提高光柵的監(jiān)測(cè)精度。
文檔編號(hào)G02B6/02GK101493544SQ200910010588
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者冷勁松, 盧少微, 琦 王 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院