[实用新型]安装便易的光纤光栅储能焊接式应变片

说明书

本实用新型公开了一种安装便易的光纤光栅储能焊接式应变片，包括：光纤光栅、第一基座、第二基座和弹性合金体；其中，弹性合金体为一体化平板结构体，其中间部位设有承载光纤光栅的凹槽，承载光纤光栅的凹槽两端分别设置第一、第二基座；第一基座通过紧固件固定在弹性合金体上，第二基座通过紧固件固定在弹性合金体上；光纤光栅采用带有聚酰亚胺涂覆层的光纤，其上设有经飞秒激光刻栅制成的光栅，光纤光栅的光栅位于弹性合金体的凹槽内，光栅两端的光纤通过低熔点玻璃分别焊接在第一、第二基座上。该应变片的光纤光栅预应力调解在封装过程中完成。封装难度低，且精度高。

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅制备领域，尤其涉及一种安装便易的光纤光栅储能焊接式应变片。

背景技术

由于电阻应变片具有价格便宜、技术成熟、反映速度快等特点，传统上主要采用电阻应变片进行应变测量，在实验测试中得到了广泛的应用。但无论是丝式或箔式的电阻应变片均存在若电阻应变片受潮会降低绝缘电阻和粘结强度，严重时会使敏感栅锈蚀；酸碱及油类侵入甚至会改变基底和粘接剂的物理性能。电阻应变片易受电磁干扰，寿命短，很难适用于长期的监测。

而光纤传感器自20世纪70年代问世以来，受到了广泛关注，特别是近几年，光纤传感器的工程应用研究发展迅速。其中，光纤光栅传感器是用光纤布拉格光栅作为敏感元件的功能型光纤传感器，可以直接传感温度和应变，而应变是表征工程结构安全的重要指标，光纤型应变传感器以其应变灵敏度高(1个微应变)，响应速度快，抗电磁干扰，体积小(125um)，耐腐蚀(主要成分为二氧化硅)，易于安装，使用寿命长等特点，在工程结构的安全监测中得到了广泛的应用，而且对工程结构的应变进行长期、实时、动态的检测有着非常重要的意义。

目前的光纤光栅点焊式应变传感器基体结构如图1所示，光纤光栅整体粘附于基体小槽内，通过紧固件可以调节光栅的预拉力来提高负向应变的测量精度。当被测件由外力引起拉伸或者压缩时，带动传感基体协同变形，使得应变传递到光纤光栅处达到测量效果。其具体安装步骤为：焊接固定端→穿入调节螺钉→调节螺钉穿至导向孔，依靠六角螺钉旋钮，调节拉升量(同步要将光纤一端接入光纤光栅解调仪读取波长数据)→焊接应变传感器另外一端。但这种现有的点焊式光纤光栅应变传感器，普遍存在两个问题：一是由于光纤光栅基体厚薄差距较大，焊接存在较大难度并且焊接距离很短，易损伤到基体凹槽中的光纤光栅；二是安装难度较大，在现场环境中调节预拉并焊接安装对专业技术要求很高，非常容易安装失败或者损坏应变传感器。

实用新型内容

基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种安装便易的光纤光栅储能焊接式应变片，安装方便，安装后不用进行预应力调整，灵敏度高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施方式提供一种安装便易的光纤光栅储能焊接式应变片，包括：

光纤光栅、第一基座、第二基座和弹性合金体；其中，

所述弹性合金体为一体化平板结构体，其中间部位设有承载光纤光栅的凹槽，所述承载光纤光栅的凹槽两端分别设置第一、第二基座；

所述第一基座通过紧固件固定在所述弹性合金体上，所述第二基座通过紧固件固定在所述弹性合金体上；

所述光纤光栅采用带有聚酰亚胺涂覆层的光纤，其上设有经飞秒激光刻栅制成的光栅，所述光纤光栅的光栅位于所述弹性合金体的凹槽内，所述光栅两端的光纤通过低熔点玻璃分别焊接在第一、第二基座上。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的安装便易的光纤光栅储能焊接式应变片，其有益效果为：