[发明专利]用于光纤应变测量的系统

权利要求书

1.一种用于测量物体的应变的系统，包括：

激光源(1)，用于生成输出辐射；

可应变光纤(2)，具有第一面(10)和第二面(11)，其中， 所述第一面耦接到所述激光源，用于接收至少部分输出辐射，并且用 于从该第一面将引导的辐射通过所述光纤朝向所述第二面传输；

计算装置，用于计算所述光纤(2)的至少一部分(8)的应变的 量度；

其特征在于，

所述系统还包括附接到光纤(2)的所述至少一部分(8)的可应 变物体(3)；

光纤(2)的所述至少一部分(8)能被拉伸，包括第一截面(14) 和第二截面(15)，其中，所述第二截面(15)能够由光纤(2)的 所述至少一部分(8)的应变而根据第二截面(15)相对于第一截面 (14)沿着光纤(2)的所述至少一部分(8)的线性位移(ΔX)移动；

通过限定所述激光源(1)的输出面和所述光纤(2)的第二面(11) 之间的光学路径长度的变化，所述第二截面(15)的位移(ΔX)与所 述物体(3)的应变成比例；

并且第二面(11)适于接收所引导的辐射，并且从该第二面朝向 第一面(10)反射相应的反射辐射；

并且激光源(1)是自混合型，其适于接收从第二面(11)引导 到第一面(10)的反射辐射的至少一部分，并且将输出辐射与接收到 的辐射相混合；

并且所述计算装置适于通过由激光源(1)中的自混合效应产生 的输出辐射的光学特性的变化所测量的第二截面(15)的线性位移 (ΔX)来计算光纤(2)的所述至少一部分(8)的应变的量度。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述第二面至少部 分地被折射率匹配胶覆盖，用于控制反射辐射，以实现输出辐射与接 收到的辐射的适度混合。

3.根据权利要求1所述的测量系统，其中，光纤的第二面以7 度到9度之间的角度被削切。

4.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述第二面是通过 粗略地切割光纤而获得的。

5.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述光纤弯曲至少 两次。

6.根据权利要求1所述的测量系统，其中，反射辐射占所引导 的辐射的0.01％到0.1％之间。

7.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述激光源是带尾 纤的。

8.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述物体(3)的应 变是平行于光纤的所述至少一部分(8)的线性位移。

9.根据权利要求1所述的测量系统，其中，所述物体(3)的应 变是不平行于光纤的所述至少一部分(8)的线性位移。

10.根据权利要求1所述的测量系统，其中，光纤的所述至少一 部分(8)在第一截面(14)的第一点(12)以及第二截面(15)的 第二点(13)中附接到物体(3)。

11.根据权利要求1所述的测量系统，其中，光纤的第二面以约 8度的角度被削切。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的测量系统，其中，光 纤的所述至少一部分(8)附接到物体的表面，或者嵌入到所述物体 中。

13.一种包括根据权利要求1至12中任一项所述的测量系统的 轴。

14.一种包括根据权利要求13所述的轴的工业机器。