[发明专利]一种大量程光纤光栅应变传感器

权利要求书

1.一种大量程光纤光栅应变传感器，其特征在于包括：光纤光栅(1)、封装基片(2)和保护套管(3)；

封装基片(2)由一整片长方形不锈钢加工而成，一体成型，封装基片(2)包括三个部分，分别为：固支点(22)、弹簧结构(21)和飞翼(23)；两个固支点(22)分别位于弹簧结构(21)的两边，分别与弹簧结构(21)的两边连接，两个飞翼(23)分别位于两个固支点(22)的外侧；固支点(22)厚度大于弹簧结构(21)及飞翼(23)的厚度，固支点(22)相对弹簧结构(21)及飞翼(23)凸起，在该凸起部分上涂覆粘胶将所述大量程光纤光栅应变传感器粘贴在安装表面上，使得飞翼(23)与安装表面之间具有空隙；当安装表面发生形变时，所述应变传感器的弹簧结构(21)随之发生弹性形变，避免封装基片(2)发生塑性形变或拉断；

封装基片(2)上沿长边方向开有凹槽，光纤光栅(1)从该凹槽内经过且光纤光栅(1)与该凹槽有两个胶粘固定点，光纤光栅(1)位于所述封装基片(2)之外的部分套有保护套管(3)进行保护。

2.根据权利要求1所述的一种大量程光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述光纤光栅(1)为光纤布拉格光栅，所述保护套管(3)为树脂材料，外径为0.9mm。

3.根据权利要求1所述的一种大量程光纤光栅应变传感器，其特征在于：光纤光栅(1)与所述凹槽的两个胶粘固定点之间的距离L_A与两个固支点(22)之间的距离L_B之间满足如下关系式：L_A/L_B≥ε_B/ε_A，ε_B为所述光纤光栅应变传感器的量程，ε_A为所述光纤光栅(1)耐受的最大应变值。

4.根据权利要求1所述的一种大量程光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述光纤光栅(1)与所述凹槽粘接使用环氧胶。

5.根据权利要求4所述的一种大量程光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述光纤光栅(1)与所述凹槽通过环氧胶粘接包括高温固化和常温固化两种方式，所述高温固化是指在高于80℃环境下进行固化，常温固化是指在室温范围内进行固化。

6.根据权利要求5所述的一种大量程光纤光栅应变传感器，其特征在于：采用高温固化方式时，如果所述光纤光栅(1)与所述凹槽的两个胶粘固定点之间的预紧力为2N-2.5N时，所述光纤光栅应变传感器的工作温度范围为-40℃到120℃；如果所述光纤光栅(1)与所述凹槽的两个胶粘固定点之间的预紧力为1.5N-2N时，所述光纤光栅应变传感器的工作温度范围为0℃到120℃；

采用常温固化方式时，如果所述光纤光栅(1)与所述凹槽的两个胶粘固定点之间的预紧力为1N-2N时，所述光纤光栅应变传感器的工作温度范围为-40℃到120℃；如果所述光纤光栅(1)与所述凹槽的两个胶粘固定点之间的预紧力为0.5N-1N时，所述光纤光栅应变传感器的工作温度范围为0℃到120℃。