專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光纖光柵應(yīng)變傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光纖光柵傳感技術(shù)，具體地說(shuō)屬于一種光纖光柵應(yīng)變傳 感器。
背景技術(shù)：
光纖光柵應(yīng)變傳感器的工作原理是利用光纖光柵的波長(zhǎng)受應(yīng)力影響而變 化，而變化量是成線性這一特征來(lái)設(shè)計(jì)的，根據(jù)傳感器波長(zhǎng)的變化量，可以得 出被測(cè)物體的表面應(yīng)變的變化量。應(yīng)變可分為正拉應(yīng)變及負(fù)壓應(yīng)變，兩者分 別可通過(guò)拉伸傳感器內(nèi)光纖光柵及釋放光纖光柵上的預(yù)拉力來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)光纖光柵應(yīng)變傳感器，如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公告號(hào)為CN2651704Y， 名稱(chēng)為一種光纖光柵應(yīng)變傳感器，為實(shí)現(xiàn)傳感器的負(fù)應(yīng)變測(cè)試能力，在制作 過(guò)程需要對(duì)光柵做預(yù)拉固定處理，而這種處理在實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)應(yīng)變的測(cè)試能力 的同時(shí)，也對(duì)正應(yīng)變的測(cè)試量程做了限制(傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器測(cè)試能力在土1500 y e左右)。由于有些用戶只需要測(cè)試負(fù)應(yīng)變，也有些用戶只需要測(cè)試正應(yīng)變， 所以此種光纖光柵應(yīng)變傳感器在被使用場(chǎng)合的選擇上，有一定的局限性。而 且在安裝過(guò)程中光纖光柵應(yīng)變傳感器的零點(diǎn)波長(zhǎng)很容易受安裝時(shí)的外力影響 而發(fā)生漂移，操作很不方便。另外傳統(tǒng)使用的應(yīng)變傳感器還有弦式傳感器、貼片式電阻應(yīng)變傳感器等， 它們?cè)诎惭b使用后無(wú)法拆卸再次使用，所以只能適合長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)的需求， 但對(duì)被測(cè)體短期的應(yīng)變檢測(cè)的需求往往被忽略了，目前市場(chǎng)上使用的應(yīng)變傳 感器在設(shè)計(jì)上忽略了可裝卸使用這一點(diǎn)，即傳感器短期安裝檢測(cè)，并可拆卸， 反復(fù)安裝使用，滿足一些廉價(jià)的短期檢測(cè)的需求。實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種光纖光柵應(yīng)變 傳感器，它既能適用于測(cè)試負(fù)應(yīng)變又適用于測(cè)試正應(yīng)變，且零點(diǎn)波長(zhǎng)可以在 安裝后進(jìn)行調(diào)節(jié)而不發(fā)生漂移。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種光纖光柵應(yīng)變傳感器，包括一 對(duì)底座和置于該底座上的光纖光柵應(yīng)變傳感器，該光纖光柵應(yīng)變傳感器中間 段設(shè)有彈性梁，光纖光柵固定在彈性梁的兩端，彈性梁的兩端各連接一螺紋 管，在螺紋管上各設(shè)兩個(gè)螺母，所述底座夾在兩個(gè)螺母中間，光纖光柵應(yīng)變 傳感器通過(guò)這4個(gè)螺母固定在底座上。所述彈性梁外套有外管，外管的兩端內(nèi)徑分別套在兩個(gè)螺紋管內(nèi)端圓的外徑上，外管和螺紋管之間設(shè)有密封圈。所述的密封圈為"o"型密封圈。本實(shí)用新型由于采用了兩端帶螺紋管的光纖光柵應(yīng)變傳感器結(jié)構(gòu)，可通 過(guò)向內(nèi)調(diào)節(jié)外側(cè)微調(diào)螺母來(lái)拉伸光纖光柵應(yīng)變傳感器，調(diào)節(jié)其中心波長(zhǎng)到需求位置;也可通過(guò)向外調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)微調(diào)螺母，頂緊安裝底座來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖光柵應(yīng)變 傳感器波長(zhǎng)的更穩(wěn)定性。另外，光纖光柵應(yīng)變傳感器在使用的安裝過(guò)程通過(guò) 調(diào)整預(yù)拉伸量，從而調(diào)整光纖光柵應(yīng)變傳感器初始中心波長(zhǎng)以確定光纖光柵 應(yīng)變傳感器的初始狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是如需要光纖 光柵應(yīng)變傳感器的測(cè)試范圍在e 3000u e，則將光纖光柵應(yīng)變傳感器 調(diào)整到初始波長(zhǎng)即可；需要光纖光柵應(yīng)變傳感器測(cè)試范圍在-1500u e +1500 U e，則將光纖光柵應(yīng)變傳感器預(yù)拉1500 y e位置；需要光纖光柵應(yīng) 變傳感器測(cè)試范圍在-3000ii e e，則將光纖光柵應(yīng)變傳感器預(yù)拉 3000U e位置，也就是說(shuō)其在測(cè)試范圍的選擇上相當(dāng)靈活；另外，本實(shí)用新 型的光纖光柵應(yīng)變傳感器零點(diǎn)波長(zhǎng)可以在安裝后進(jìn)行調(diào)節(jié)，不存在因安裝而 引起的波長(zhǎng)漂移問(wèn)題。如果做短期檢測(cè)，在檢測(cè)完成后，可向外調(diào)節(jié)外側(cè)螺母，向內(nèi)調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè) 螺母來(lái)將傳感器松開(kāi)，實(shí)現(xiàn)傳感器的重復(fù)使用。


以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是本實(shí)用新型光纖光柵應(yīng)變傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)為螺母；2為底座；3為彈性梁；4為外管；5為"0"型密封圈； 6為螺紋管；7為測(cè)應(yīng)變的光纖光柵。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，兩端帶螺紋管的光纖光柵應(yīng)變傳感器，包括螺母1、彈性梁3、外管4、 "0"型密封圈5、螺紋管6，測(cè)應(yīng)變的光纖光柵7，測(cè)應(yīng)變的 光纖光柵7固定在彈性梁3的兩端，彈性梁3兩端分別與兩個(gè)螺紋管6相連 接，彈性梁3外套有外管4，外管4的兩端分別套接在一個(gè)螺紋管6的內(nèi)端， 兩螺紋管6的內(nèi)端圓密封槽內(nèi)各置有一個(gè)"0"型密封圈5， "0"型密封圈5 與外管4的內(nèi)壁相接觸。用來(lái)防止細(xì)小微粒及腐蝕性的物體侵入外管4內(nèi)部， 對(duì)彈性梁3及測(cè)應(yīng)變的光纖光柵7造成傷害。螺母1分別套在兩端光纖光柵 應(yīng)變傳感器的螺紋管6上，每端兩個(gè)螺母起固定和微調(diào)作用。先將兩安裝底座2焊接在測(cè)試件上，該測(cè)試件如大橋、大壩、鋼骨架結(jié) 構(gòu)、高樓承重梁等。兩端帶螺紋管的光纖光柵應(yīng)變傳感器軸向安置在兩安裝 底座2上部呈"U"字型開(kāi)口槽內(nèi)，兩呈"U"字型開(kāi)口槽的兩側(cè)分別由螺紋管 6上的螺母1將光纖光柵應(yīng)變傳感器固定。當(dāng)測(cè)試時(shí)，向內(nèi)調(diào)節(jié)光纖光柵應(yīng)變傳感器兩端靠外的微調(diào)螺母1，使彈 性梁3被拉伸，由于測(cè)應(yīng)變的光纖光柵7固定在彈性梁3兩端，所以測(cè)應(yīng)變 的光纖光柵7同時(shí)被拉伸，波長(zhǎng)便發(fā)生了相對(duì)應(yīng)變化，這樣便可根據(jù)需要調(diào) 節(jié)光纖光柵應(yīng)變傳感器的初始波長(zhǎng)位置，然后將內(nèi)側(cè)可調(diào)螺母1往外側(cè)頂緊 安裝底座2，來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖光柵應(yīng)變傳感器波長(zhǎng)的更穩(wěn)定性。如需要光纖光柵 應(yīng)變傳感器的測(cè)試范圍在e 3000w e，則將光纖光柵應(yīng)變傳感器調(diào)整 到初始波長(zhǎng)即可；需要光纖光柵應(yīng)變傳感器測(cè)試范圍在-1500li e +1500 U e，則將光纖光柵應(yīng)變傳感器預(yù)拉1500U e位置；需要光纖光柵應(yīng)變傳感 器測(cè)試范圍在-3000u e 0u e ，則將光纖光柵應(yīng)變傳感器預(yù)拉3000 ii e 位置。
權(quán)利要求1.一種光纖光柵應(yīng)變傳感器，包括一對(duì)底座和置于該底座上的光纖光柵應(yīng)變傳感器，該光纖光柵應(yīng)變傳感器中間段設(shè)有彈性梁，光纖光柵固定在彈性梁的兩端，其特征在于彈性梁的兩端各連接一螺紋管，在螺紋管上各設(shè)兩個(gè)螺母，所述底座夾在兩個(gè)螺母中間，光纖光柵應(yīng)變傳感器通過(guò)這4個(gè)螺母固定在底座上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵應(yīng)變傳感器，其特征在于所述彈性 梁外套有外管，外管的兩端內(nèi)徑分別套在兩個(gè)螺紋管內(nèi)端圓的外徑上，外管 和螺紋管之間設(shè)有密封圈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖光柵應(yīng)變傳感器，其特征在于所述的密 封圈為"0"型密封圈。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光纖光柵應(yīng)變傳感器，其包括一對(duì)底座和置于該底座上的光纖光柵應(yīng)變傳感器，該光纖光柵應(yīng)變傳感器中間段設(shè)有彈性梁，光纖光柵固定在彈性梁的兩端，彈性梁的兩端各連接一螺紋管，在螺紋管上各設(shè)兩個(gè)螺母，所述底座夾在兩個(gè)螺母中間，光纖光柵應(yīng)變傳感器通過(guò)這4個(gè)螺母固定在底座上。調(diào)節(jié)螺紋管上螺母來(lái)拉伸光纖光柵應(yīng)變傳感器；調(diào)節(jié)傳感器中心波長(zhǎng)到需求位置；調(diào)節(jié)光纖光柵應(yīng)變傳感器波長(zhǎng)的更穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01D5/26GK201104221SQ20072007570
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者曹春耕 申請(qǐng)人:曹春耕