專利名稱：光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種傳感器，具體地說是一種適用于應(yīng)變測量的應(yīng)變測量應(yīng)變傳感器。
背景技術(shù)：
1978年Hill等人發(fā)現(xiàn)含鍺光纖具有光敏性并研制出世界上第一根光纖光柵。1989年Meltz等人報道了利用紫外線側(cè)寫入技術(shù)制造光纖光柵，大大地提高了光纖光柵的寫入效率。1993年Hill等人利用相位掩模法側(cè)寫入光柵進一步提高了光纖光柵寫入效率。人們利用這一技術(shù)可以方便地制作各種常數(shù)的光纖光柵，使得成本大大降低，為其廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。1989年Morey等人報道了光纖光柵溫度、應(yīng)變及靜水壓力傳感特性，從此光纖光柵在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用引起了人們的廣泛重視。作為一種新型的結(jié)構(gòu)智能傳感元件，光纖光柵諸多優(yōu)點，如不受電磁干擾、不受潮濕環(huán)境影響、壽命長、可實現(xiàn)準(zhǔn)分布、體積小、質(zhì)量輕、頻帶寬、信號衰減小，使其成為替代傳統(tǒng)電阻應(yīng)變計的傳感器首選。
由于光纖光柵非常纖細(xì)，外徑約為125微米左右，其主要成分是SiO2，抗剪能力很差，特別脆弱。難以在土木工程施工的惡劣環(huán)境下存活，必須采取有效封裝措施進行保護。
為解決上述問題，目前有多種光纖光柵封裝技術(shù)。但是在封裝的同時，封裝材料被引入到光纖光柵傳感的應(yīng)變傳遞中。即在結(jié)構(gòu)與光纖光柵之間，除粘結(jié)劑以外又引入了其他材料。這將增加傳感問題的復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種既可以起到封裝作用，又可以方便現(xiàn)場粘貼安裝同時又能夠排除封裝材料的干擾的光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器。
本實用新型的目的設(shè)這樣實現(xiàn)的它包括光纖光柵，它還包括基片，基片上有一鏤空區(qū)，光纖光柵設(shè)置與鏤空區(qū)內(nèi)，在基片的兩側(cè)設(shè)置貼片，貼片與基片的非鏤空區(qū)之間有粘接劑層。
本實用新型還可以包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征1、基片的鏤空區(qū)的兩端開有套槽，光纖光柵的兩端固定在套槽內(nèi)。
2、光纖光柵的端連接有鎧裝光柵。
3、光纖光柵懸空于鏤空區(qū)內(nèi)。
本實用新型的光纖光柵是懸空在鏤空區(qū)的，在粘貼本實用新型傳感器時，首先將基片上下表面的貼片揭下，然后利用基片上的粘接劑層的粘性直接將其粘結(jié)在測點處，最后在鏤空區(qū)灌注樹脂類膠，制作防腐層。利用基片可以便捷地將之直接粘貼在結(jié)構(gòu)表面，兩者之間沒有封裝介質(zhì)材料。所以具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉；粘貼方便；應(yīng)變監(jiān)測精度高；抗電磁干擾、抗潮濕、耐腐蝕等優(yōu)點。
本實用新型的傳感特性為Δλ/λ＝Kεε+KTΔT式中，Kε為應(yīng)變計應(yīng)變傳感靈敏系數(shù)；KT為應(yīng)變計溫度傳感靈敏系數(shù)，它們可以通過標(biāo)定試驗得到。利用光纖光柵解調(diào)儀便可通過對布拉格波長λ的測量實現(xiàn)對應(yīng)變的測量。在傳感器的兩端均引出傳輸段單模光纖，便于串連達(dá)到準(zhǔn)分布式測量的目的。
本實用新型具有以下優(yōu)點1、適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；2、應(yīng)變監(jiān)測精度高，裸式封裝可以保證應(yīng)變最大限度地傳遞；3、由于封裝結(jié)構(gòu)的特點，可以方便地進行粘貼與耐久性保護；4、可以根據(jù)實際情況作出雙面引線出頭，通過串連形成準(zhǔn)分布式傳感網(wǎng)絡(luò)從而實現(xiàn)多點單線測量或應(yīng)變與溫度的同時測量。


圖1是本實用新型的最佳實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是貼片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的描述光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器的結(jié)構(gòu)組成包括光纖光柵1、基片2和貼片3?；嫌幸荤U空區(qū)4，光纖光柵設(shè)置與鏤空區(qū)內(nèi)，兩端固定，保持光纖光柵懸空于鏤空區(qū)內(nèi)。在基片的兩側(cè)設(shè)置貼片，貼片與基片的非鏤空區(qū)之間有粘接劑層。在光纖光柵的兩端均引出傳輸段單模光纖，即可進行測量。
本實用新型的第二種實施方案是在基片的鏤空區(qū)的兩端開有套槽5，光纖光柵的兩端固定在套槽內(nèi)。基片表面設(shè)置套槽的目的是牢固固定光纖。
本實用新型的第三種實施方案是光纖光柵的端連接有鎧裝光柵6。可以根據(jù)實際情況作出雙面引線出頭，通過串連形成準(zhǔn)分布式傳感網(wǎng)絡(luò)從而實現(xiàn)多點單線測量或應(yīng)變與溫度的同時測量。
權(quán)利要求1.一種光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器，它包括光纖光柵，其特征是它還包括基片，基片上有一鏤空區(qū)，光纖光柵設(shè)置與鏤空區(qū)內(nèi)，在基片的兩側(cè)設(shè)置貼片，貼片與基片的非鏤空區(qū)之間有粘接劑層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器，其特征是基片的鏤空區(qū)的兩端開有套槽，光纖光柵的兩端固定在套槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器，其特征是光纖光柵的端連接有鎧裝光柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器，其特征是光纖光柵懸空于鏤空區(qū)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器，其特征是光纖光柵懸空于鏤空區(qū)內(nèi)。
專利摘要本實用新型提供的是一種光纖光柵裸式封裝應(yīng)變傳感器。它包括光纖光柵，它還包括基片，基片上有一鏤空區(qū)，光纖光柵設(shè)置與鏤空區(qū)內(nèi)，在基片的兩側(cè)設(shè)置貼片，貼片與基片的非鏤空區(qū)之間有粘接劑層。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉；粘貼方便；應(yīng)變監(jiān)測精度高；抗電磁干擾、抗潮濕、耐腐蝕等優(yōu)點。
文檔編號G01B11/16GK2706738SQ20042001892
公開日2005年6月29日 申請日期2004年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
發(fā)明者歐進萍, 趙雪峰, 張志春 申請人:歐進萍, 趙雪峰, 張志春