[发明专利]一种防屈曲光纤光栅应变传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种防屈曲光纤光栅应变传感器，其特征在于，包括：

中心传感件，包括FRP智能筋、防屈曲约束组件和锚固组件，防屈曲约束组件套设于FRP智能筋上且二者之间留有设定间隔，锚固组件套设于FRP智能筋和防屈曲约束组件的轴向两端用于固定FRP智能筋和防屈曲约束组件的位置，所述FRP智能筋包括光纤光栅、以及包覆于光纤光栅表面的玻璃纤维及环氧树脂复合物；

二传感器基座，每个传感器基座包括基座本体和连接紧固件，基座本体包括左基座和右基座，左基座和右基座的之间形成安装通孔，锚固组件设置于安装通孔内，连接紧固件分别与左基座和右基座可拆卸式连接；其中，

防屈曲约束组件包括防屈曲约束钢管和O型圈，防屈曲约束钢管轴向两端的圆周面上设有定位凹槽，O型圈套设于定位凹槽内，防屈曲约束钢管套设于FRP智能筋上；并且

锚固组件包括锚固外筒和端帽，端帽上设有端帽轴向腔体，端帽的轴向两端设有左端帽定位套和右端帽定位套，右端帽定位套设置于锚固外筒的左端，FRP智能筋的轴向两端依次穿设于锚固外筒、右端帽定位套、端帽轴向腔体和左端帽定位套内，防屈曲约束组件的轴向两端设置于锚固外筒内且O型圈连接设置于二者之间；

锚固组件还包括夹片，所述夹片设置于定位FRP智能筋和锚固外筒之间，用于调整防屈曲约束钢管和FRP智能筋之间的间隔。

2.根据权利要求1所述的防屈曲光纤光栅应变传感器，其特征在于，FRP智能筋包括光纤光栅、以及包覆于光纤光栅表面的玻璃纤维及环氧树脂复合物，FRP智能筋的轴向两端的圆周面上形成定位凸环。

3.根据权利要求1所述的防屈曲光纤光栅应变传感器，其特征在于，防屈曲约束钢管和FRP智能筋之间的间隔距离为0.5-1mm。

4.根据权利要求1所述的防屈曲光纤光栅应变传感器，其特征在于，连接紧固件为紧固螺栓或紧固螺丝。

5.根据权利要求4所述的防屈曲光纤光栅应变传感器，其特征在于，左基座上设有燕尾形连接长槽，右基座上设有燕尾形连接凸块，燕尾形连接凸块和燕尾形连接长槽相匹配。

6.根据权利要求5所述的防屈曲光纤光栅应变传感器，其特征在于，还设有安装连接件，安装连接件设置于传感器基座上。

7.一种用于如权利要求1-6中任一项所述的防屈曲光纤光栅应变传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将光纤光栅和玻璃纤维通过环氧树脂复合物拉挤形成FRP智能筋，然后在FRP智能筋轴向两端的圆周面上制作形成定位凸环；

S2、采用不锈钢圆管制作防屈曲约束钢管，并在防屈曲约束钢管轴向两端的圆周面上刻制形成定位凹槽，然后将O型圈嵌入定位凹槽内；

S3、在FRP智能筋的轴向一端先安装上锚固组件，然后将FRP智能筋的另一端穿过防屈曲约束钢管后安装另一锚固组件，同时将防屈曲约束钢管的轴向两端安装于锚固外筒内，从而整体形成中心传感件；

S4、将中心传感件穿入传感器基座的安装通孔内，从而实现防屈曲光纤光栅应变传感器的制备和组装。