如不銹鋼毛細(xì)管，并膠封，使其光柵單元區(qū)與外界材料隔離，柵區(qū)中心波長(zhǎng)變化僅與溫度相關(guān)，實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。
[0042]光纖光柵應(yīng)變傳感器用來(lái)測(cè)量制品內(nèi)部應(yīng)變的變化，但需要借助對(duì)應(yīng)的溫度光柵消除溫度變化對(duì)應(yīng)變光柵測(cè)量精度的影響。
[0043]光柵封裝器4為光纖光柵傳感器的定位、固定和保護(hù)機(jī)構(gòu)，光柵封裝器4由光柵保護(hù)桿或串以及棒狀支撐組成。若只對(duì)柵區(qū)封裝，則形成帶有棒狀支撐的串狀光纖光柵傳感器嵌件；若對(duì)包括傳導(dǎo)光線(xiàn)區(qū)在內(nèi)的整個(gè)光纖光柵傳感器封裝，則形成帶有棒狀支撐的桿狀光纖光柵傳感器嵌件。光柵封裝器的棒狀支撐可以與模具中定位工藝孔配合或者直接粘接于模具內(nèi)腔表面以實(shí)現(xiàn)光纖光柵傳感器嵌件在模具中的定位和固定，使其準(zhǔn)確地處于制品內(nèi)部的目標(biāo)位置，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。
[0044]光柵封裝器4采用熱塑性塑料制造，優(yōu)選與制品同種的材料，以實(shí)現(xiàn)光纖光柵傳感器嵌件與塑料制品的無(wú)縫融合，將傳感器對(duì)制品性能的影響最大限度地降低，同時(shí)更好地保護(hù)光纖光柵，提高在塑料制品成型中高溫高壓環(huán)境下的安全性。
[0045]在線(xiàn)檢測(cè)用的光纖光柵傳感器嵌件并非必須同時(shí)封裝溫度光柵和應(yīng)變光柵，可以對(duì)溫度光柵和應(yīng)變光柵單獨(dú)分別封裝。
[0046]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供塑料厚板制品在線(xiàn)檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件的制造方法，步驟如下:
[0047](1)選取數(shù)條已經(jīng)刻制光柵的光纖，一部分光纖的光柵單元區(qū)外套硬質(zhì)耐熱毛細(xì)管，并在管口膠封，形成溫度光纖光柵傳感器，未套毛細(xì)管的光纖光柵為應(yīng)變光纖光柵傳感器。
[0048](2)把一條溫度光柵傳感器和一條應(yīng)變光柵傳感器并列，放入制備光纖光柵傳感器嵌件的光纖光柵傳感器嵌件封裝模具15中。光纖的兩端穿過(guò)安裝在模具端部的光纖連接器的內(nèi)埋接頭3以及光纖光柵傳感器嵌件封裝模具的嵌件固定機(jī)構(gòu)14里的光纖通道后固定，在光纖光柵傳感器嵌件封裝模具中的塑料熔體澆注區(qū)13澆注熱塑性塑料熔體，讓熔體冷卻形成帶有光纖連接器內(nèi)埋接頭的光纖光柵傳感器嵌件。
[0049](3)脫模得到端部帶有光纖連接器內(nèi)埋接頭同時(shí)又具有溫度測(cè)量和應(yīng)變測(cè)量功能的光纖光柵對(duì)傳感器嵌件。將多余的光纖貯存在內(nèi)埋接頭的內(nèi)腔中，封堵頭與內(nèi)埋接頭通過(guò)螺紋配合。
[0050](4)將制作好的傳感器嵌件固定在制備塑料厚板的模壓或注塑模具中，封堵頭置于模具內(nèi)腔的邊緣部位。
[0051](5)采用模壓或注塑成型工藝制造塑料厚板。
[0052](6)塑料厚板在脫模后進(jìn)行后續(xù)的機(jī)械加工，切削打磨平整后將封堵頭取下，取出貯存在內(nèi)埋接頭中的光纖并與外部接頭中的光纖熱熔接，并將內(nèi)埋接頭和外接接頭通過(guò)螺紋配合連接。
[0053](7)完成光纖光柵傳感器與外部信號(hào)采集設(shè)備和解調(diào)設(shè)備的連接，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料厚板制品的溫度和應(yīng)變的在線(xiàn)檢測(cè)。
[0054]實(shí)施例一:
[0055]一種壓濾機(jī)濾板用在線(xiàn)溫度和應(yīng)變監(jiān)測(cè)的光纖光柵傳感器嵌件
[0056](1)選取兩條已經(jīng)刻制光柵的光纖，在其中一條的光柵單元區(qū)外套不銹鋼毛細(xì)管，并在管口膠封，形成溫度光纖光柵傳感器，另一條未套不銹鋼毛細(xì)管的光纖光柵為應(yīng)變光纖光柵傳感器。
[0057](2)根據(jù)濾板的尺寸需要，制造桿狀光柵封裝器，將光纖連接器的內(nèi)埋接頭通過(guò)模具的嵌件固定機(jī)構(gòu)預(yù)安裝在封裝模具的兩端。
[0058](3)把一條溫度光纖光柵傳感器和一條應(yīng)變光纖光柵傳感器并列，放入制備桿狀光纖光柵傳感器嵌件的封裝模具中，光纖的兩端穿過(guò)安裝在模具端部的光纖連接器的內(nèi)埋接頭以及模具的嵌件固定機(jī)構(gòu)里的光纖通道后固定，在模具中的塑料熔體澆注區(qū)澆注聚丙烯熔體，讓聚丙烯冷卻形成端部帶有光纖連接器內(nèi)埋接頭的桿狀光纖光柵對(duì)傳感器嵌件。
[0059](4)脫模得到端部帶有光纖連接器內(nèi)埋接頭同時(shí)又具有溫度測(cè)量和應(yīng)變測(cè)量功能的桿狀光纖光柵對(duì)傳感器嵌件，將多余的光纖貯存在內(nèi)埋接頭的內(nèi)腔中，封堵頭與內(nèi)埋接頭通過(guò)螺紋配合。
[0060](5)根據(jù)光纖光柵傳感器嵌件的棒狀支撐的數(shù)量和位置，在濾板模壓模具的內(nèi)腔表面中預(yù)設(shè)安裝孔，將光纖光柵傳感器嵌件的棒狀支撐與模具上預(yù)設(shè)的安裝孔配合，封堵頭位于濾板模具內(nèi)腔的邊緣部位。
[0061](6)采用模壓工藝制備濾板，實(shí)現(xiàn)濾板和桿狀光纖光柵傳感器嵌件的一體成型。
[0062](7)在濾板脫模后進(jìn)行后續(xù)的機(jī)械加工，切削打磨平整后將封堵頭取下，取出貯存在內(nèi)埋接頭中的光纖并與外部接頭中的光纖熱熔接，并將內(nèi)埋接頭和外接接頭通過(guò)螺紋配合連接。
[0063](8)完成光纖光柵傳感器與外部信號(hào)采集設(shè)備和解調(diào)設(shè)備的連接，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓濾機(jī)濾板的溫度和應(yīng)變的在線(xiàn)檢測(cè)。
[0064]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:包括光纖連接器的內(nèi)埋接頭和封堵頭、光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器以及光柵封裝器，其中:所述光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器并排設(shè)置于嵌件內(nèi)部，所述光纖連接器的內(nèi)埋接頭和封堵頭設(shè)置于嵌件的端部，所述光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器均包括多個(gè)光柵單元區(qū)和傳導(dǎo)光纖，所述光柵封裝器對(duì)光柵單元區(qū)和傳導(dǎo)光纖進(jìn)行封裝。2.如權(quán)利要求1所述的一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:所述光纖連接器包括內(nèi)埋接頭、封堵頭和外接接頭，其中，內(nèi)埋接頭和外接接頭或封堵頭連接，所述內(nèi)埋接頭和外接接頭為中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有光纖通道，內(nèi)埋接頭內(nèi)連接光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器，外接接頭接信號(hào)采集和處理設(shè)備。3.如權(quán)利要求2所述的一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:所述內(nèi)埋接頭位于光纖光柵傳感器嵌件的端部，且位于塑料厚板制品邊框內(nèi)，為兩端口直徑不等的套筒，中心有光纖通道。4.如權(quán)利要求2所述的一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:所述內(nèi)埋接頭的細(xì)端口處設(shè)有凹槽，粗端口的內(nèi)部設(shè)有與封堵頭或外接接頭相配合的螺紋；所述封堵頭一端設(shè)有與內(nèi)埋接頭相配合的螺紋，另一端中部設(shè)有裝卸孔。5.如權(quán)利要求2所述的一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:所述外接接頭為兩端口直徑不等的套筒，細(xì)端口處設(shè)有與內(nèi)埋接頭相配合的螺紋，中心設(shè)有光纖通道，形成保護(hù)腔對(duì)光纖接頭進(jìn)行保護(hù)。6.如權(quán)利要求1所述的一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:所述光纖光柵溫度傳感器的光柵單元區(qū)外套有保護(hù)套管，使光柵單元區(qū)與外界隔離；所述光柵單元區(qū)中心波長(zhǎng)變化僅與溫度相關(guān)，實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。7.如權(quán)利要求1所述的一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:所述光柵封裝器包括光柵保護(hù)桿和棒狀支撐，所述棒狀支撐與設(shè)置于塑料厚板制品模具中的工藝孔配合或者直接粘接于模具內(nèi)腔表面進(jìn)行定位和固定。8.如權(quán)利要求1所述的一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件，其特征是:所述光纖光柵傳感器嵌件中的光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵應(yīng)變傳感器可以不同時(shí)存在。9.基于權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件的制造方法，其特征是:包括以下步驟: (1)選取多條已經(jīng)刻制光柵的光纖，一部分光纖的光柵單元區(qū)外套保護(hù)套管，并在管口膠封，形成光纖光柵溫度傳感器，未套保護(hù)套管的光纖光柵為光纖光柵應(yīng)變傳感器； (2)光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵應(yīng)變傳感器并排設(shè)置于制備光纖光柵傳感器嵌件的模具內(nèi)，光纖的兩端穿過(guò)安裝在模具端部的光纖連接器的內(nèi)埋接頭以及模具的固定機(jī)構(gòu)里的光纖通道后固定，向模具中澆注熱塑性塑料熔體，讓熔體冷卻形成帶有光纖連接器內(nèi)埋接頭的光纖光柵傳感器嵌件； (3)將制作好的光纖光柵傳感器嵌件固定在制備塑料厚板的模具中，將封堵頭與光纖連接器的內(nèi)埋接頭配合連接并置于模具內(nèi)腔的邊緣部位； (4)采用模壓或注塑成型工藝制造塑料厚板，將塑料厚板切削打磨平整后將封堵頭取下，取出貯存在內(nèi)埋接頭中的光纖并與外接接頭中的光纖熱熔接，并將內(nèi)埋接頭和外接接頭配合連接。10.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征是:所述步驟(2)中，對(duì)光纖光柵傳感器嵌件進(jìn)行脫模，得到端部帶有光纖連接器內(nèi)埋接頭同時(shí)又具有溫度測(cè)量和應(yīng)變測(cè)量功能的光纖光柵傳感器嵌件，將多余的光纖貯存在內(nèi)埋接頭的內(nèi)腔中，封堵頭與內(nèi)埋接頭連接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種塑料厚板制品檢測(cè)用光纖光柵傳感器嵌件及其制造方法，嵌件包括光纖連接器的內(nèi)埋接頭和封堵頭、光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器以及光柵封裝器，光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器并排設(shè)置于嵌件內(nèi)部，所述光纖連接器的內(nèi)埋接頭和封堵頭設(shè)置于嵌件的端部，所述光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器均包括多個(gè)光柵單元區(qū)和傳導(dǎo)光纖，所述光柵封裝器對(duì)光柵單元區(qū)和傳導(dǎo)光纖進(jìn)行封裝。本發(fā)明解決在塑料制品成型過(guò)程中光纖光柵的定位、固定、保護(hù)以及從板內(nèi)部的引出方式、出口保護(hù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)光纖光柵傳感器在塑料厚板內(nèi)部的植入、光纖的引出以及和外接光纖的可靠連接，能夠在線(xiàn)監(jiān)測(cè)塑料厚板內(nèi)部的溫度和應(yīng)變。
【IPC分類(lèi)】B29C43/18, B29C45/14, G01D21/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105371903
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510969861
【發(fā)明人】賈玉璽, 董琪, 安立佳, 萬(wàn)國(guó)順, 郭云力, 智杰穎
【申請(qǐng)人】山東大學(xué), 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日