[发明专利]同时检测应变与温变的光纤传感器

权利要求书

1.一种光纤传感器，其特征在于，包括：

光纤，所述光纤上设置有轴向相隔预定距离的第一布拉格微栅部和第二布拉格微栅部，所述第一布拉格微栅部的波长和第二布拉格微栅部的波长之间具有一波长差；

弹性梁，包括测温光纤承载区、测应变光纤承载区以及位于所述测温光纤承载区和所述测应变光纤承载区之间的弹性伸缩区，所述光纤的第一布拉格微栅部呈自由态地设置在所述测温光纤承载区上，所述光纤的第二布拉格微栅部连续地固定在所述测应变光纤承载区上，位于所述第一布拉格微栅部与所述第二布拉格微栅部之间的所述光纤连续地固定在所述弹性伸缩区。

2.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于，所述弹性梁为金属弹性梁，所述金属弹性梁沿着其轴向设置有一个凹槽，所述凹槽贯穿所述测温光纤承载区、所述测应变光纤承载区和所述弹性伸缩区，所述光纤容纳在所述凹槽中。

3.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于，所述弹性伸缩区包括一个蛇形弹簧区，所述蛇形弹簧区响应所述轴向应变力作轴向压缩或拉伸。

4.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于，所述弹性梁进一步包括一个位于一端的固定部，所述光纤传感器进一步包括第一套管，所述第一套管的外径小于所述固定部的外径，所述第一套管的内径略大于所述弹性梁的测温光纤承载区、弹性伸缩区、测应变光纤承载区的外径，所述第一套管环绕紧贴套在所述弹性梁的测温光纤承载区、所述弹性伸缩区以及所述测应变光纤承载区的外周。

5.根据权利要求4所述的光纤传感器，其特征在于，所述弹性梁进一步包括一个设置在所述弹性梁另一端的螺纹区，所述螺纹区邻近所述测应变光纤承载区，所述螺纹区的外壁设置有外螺纹。

6.根据权利要求5所述的光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器进一步包括一个第二套管，所述第二套管的长度短于所述螺纹区的轴向长度，所述第二套管的内壁设置有内螺纹，该内螺纹与所述螺纹区的外螺纹相互匹配旋接，所述第二套管环绕紧贴套在所述螺纹区上，且与所述第一套管相距一预定距离，以固定所述弹性梁的另一端。

7.根据权利要求5所述的光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器进一步包括一个紧固螺母，所述紧固螺母设置在所述第一套管与所述第二套管之间的所述螺纹区上，所述紧固螺母通过螺纹旋接压迫所述第一套管，使其与所述弹性梁的所述固定部相抵触。

8.根据权利要求6所述的光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器进一步包括一个调节螺母，所述调节螺母沿所述螺纹区的轴向两侧旋进，在所述紧固螺母与所述第二套管相对于所述螺纹区固定的情况下，当所述调节螺母向所述紧固螺母方向旋进时，所述弹性梁受所述螺纹区轴向的拉力向外伸长，当所述调节螺母向所述第二套管方向旋进时，所述弹性梁受所述螺纹区轴向的压力向内收缩，所述调节螺母以此对所述弹性梁的轴向应力进行调节。

9.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器进一步包括二个安装底座，所述弹性梁的两端分别刚性连接固定在二安装底座上，所述安装底座用于固定在被测物体上。

10.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器进一步包括二个堵头，所述堵头为具有通孔的套管，所述堵头设置在所述弹性梁的两侧端部，用于容纳固定所述光纤的两侧的光纤头。