專利名稱：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受應(yīng)力影響而變 化，而變化量是成線性這一特征來設(shè)計(jì)的，根據(jù)傳感器波長的變化量，可以得 出被測物體的表面應(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)拉力來實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)光纖光柵應(yīng)變傳感器，如中國實(shí)用新型專利公告號為CN2651704Y， 名稱為一種光纖光柵應(yīng)變傳感器，為實(shí)現(xiàn)傳感器的負(fù)應(yīng)變測試能力，在制作 過程需要對光柵做預(yù)拉固定處理，而這種處理在實(shí)現(xiàn)了對負(fù)應(yīng)變的測試能力 的同時，也對正應(yīng)變的測試量程做了限制(傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器測試能力在土1500 y e左右)。由于有些用戶只需要測試負(fù)應(yīng)變，也有些用戶只需要測試正應(yīng)變， 所以此種光纖光柵應(yīng)變傳感器在被使用場合的選擇上，有一定的局限性。而 且在安裝過程中光纖光柵應(yīng)變傳感器的零點(diǎn)波長很容易受安裝時的外力影響 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， 它們在安裝使用后無法拆卸再次使用，所以只能適合長時間的監(jiān)測的需求， 但對被測體短期的應(yīng)變檢測的需求往往被忽略了，目前市場上使用的應(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，并可拆卸， 反復(fù)安裝使用，滿足一些廉價(jià)的短期檢測的需求。實(shí)用新型內(nèi)容針對現(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，它既能適用于測試負(fù)應(yīng)變又適用于測試正應(yīng)變，且零點(diǎn)波長可以在 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)問題，本實(shí)用新型的一種光纖光柵應(yīng)變傳感器，包括一 對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)兩個螺母，所述底座夾在兩個螺母中間，光纖光柵應(yīng)變 傳感器通過這4個螺母固定在底座上。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 過向內(nèi)調(diào)節(jié)外側(cè)微調(diào)螺母來拉伸光纖光柵應(yīng)變傳感器，調(diào)節(jié)其中心波長到需求位置;也可通過向外調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)微調(diào)螺母，頂緊安裝底座來實(shí)現(xiàn)光纖光柵應(yīng)變 傳感器波長的更穩(wěn)定性。另外，光纖光柵應(yīng)變傳感器在使用的安裝過程通過 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)整到初始波長即可；需要光纖光柵應(yīng)變傳感器測試范圍在-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，也就是說其在測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 引起的波長漂移問題。如果做短期檢測，在檢測完成后，可向外調(diào)節(jié)外側(cè)螺母，向內(nèi)調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè) 螺母來將傳感器松開，實(shí)現(xiàn)傳感器的重復(fù)使用。


以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 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，測應(yīng)變的光纖光柵7，測應(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"0"型密封圈5， "0"型密封圈5 與外管4的內(nèi)壁相接觸。用來防止細(xì)小微粒及腐蝕性的物體侵入外管4內(nèi)部， 對彈性梁3及測應(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，每端兩個螺母起固定和微調(diào)作用。先將兩安裝底座2焊接在測試件上，該測試件如大橋、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"字型開口槽內(nèi)，兩呈"U"字型開口槽的兩側(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)測試時，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，由于測應(yīng)變的光纖光柵7固定在彈性梁3兩端，所以測應(yīng)變 的光纖光柵7同時被拉伸，波長便發(fā)生了相對應(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，來實(shí)現(xiàn)光纖光柵應(yīng)變傳感器波長的更穩(wěn)定性。如需要光纖光柵 應(yīng)變傳感器的測試范圍在e 3000w e，則將光纖光柵應(yīng)變傳感器調(diào)整 到初始波長即可；需要光纖光柵應(yīng)變傳感器測試范圍在-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)兩個螺母，所述底座夾在兩個螺母中間，光纖光柵應(yīng)變傳感器通過這4個螺母固定在底座上。
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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光纖光柵應(yīng)變傳感器，其包括一對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)兩個螺母，所述底座夾在兩個螺母中間，光纖光柵應(yīng)變傳感器通過這4個螺母固定在底座上。調(diào)節(jié)螺紋管上螺母來拉伸光纖光柵應(yīng)變傳感器；調(diào)節(jié)傳感器中心波長到需求位置；調(diào)節(jié)光纖光柵應(yīng)變傳感器波長的更穩(wěn)定性。
文檔編號G01D5/26GK201104221SQ20072007570
公開日2008年8月20日 申請日期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 申請人:曹春耕