[发明专利]能够焊接的FBG应变传感器装置

说明书

本发明涉及一种FBG应变传感器装置（1），具有由钢板制成的传感器支架（4）和至少一个固定在该传感器支架上的FBG应变传感器（2），其中，FBG应变传感器（2）具有带有两个端部区段的光纤，在所述两个端部区段之间设有至少一个布拉格光栅。在所述端部区段的每个端部区段上联接有用于传递测量信号的光信号线路（3a、3b）。此外，设有保护覆盖结构（5），该保护覆盖结构具有下列特征：沿着光纤所述保护覆盖结构（5）构造成薄的和窄的并且与所述传感器支架（4）粘接，从而使得光纤紧固在所述传感器支架（4）上。在光纤的两个端部区段的每个端部区段上，保护覆盖结构（5）被扩大设计，从而使得在该保护覆盖结构下方形成了空腔。保护覆盖结构（5）的边缘与传感器支架（4）粘接。在处于扩大的保护覆盖结构（5）下方的空腔中布置有弹性的填充物（6），填充物减振地嵌入联接部位。

技术领域

本发明涉及一种能够焊接的FBG应变传感器装置，所述FBG应变传感器装置基于其能简单地变化的并且利于成本的设计结构而能够多样化地使用。

背景技术

材料表面的应变可以例如用固定在这些表面上的应变传感器测量。若表面被延展或压缩，那么因此也会影响应变传感器，从而产生测量信号。

在许多情况下，使用所谓的应变测量片作为应变传感器，它们借助粘接剂固定在待测量的表面上。这种应变测量片由用环氧树脂浸润的纸或玻璃纤维织物制成，薄的金属膜固定在所述纸或玻璃纤维织物上。这种类型的应变测量片能够极为多样化地使用，因为它们几乎能固定在工件的任一部位。不过缺点是固定时的高耗费。但存在一些状况，在这些状况中则无法使用这些所谓的金属膜应变测量片。因此必须在固定这些应变测量片时遵循特定的参数，如环境温度和工件温度以及空气湿度。在固定所述应变测量片之后，也必须防止测量部位受机械损伤和防止湿气侵入。这通过保护覆盖结构达到。使用具有嵌入在粘接膜中的水蒸气阻隔结构的铝制的粘接膜来防止湿气侵入。但这种湿气防护在大的温度波动下可能解除。在动态测量时，在测量部位上产生了剪切力，剪切力同样可能造成这种湿气防护的解除。当额外还需要防机械触碰的保护时，将由有机械抵抗能力的材料制成的壳体固定在所述测量部位上。

为了避免之前所说明的昂贵的安装步骤，使用已经封装好的能够焊接的应变传感器，如在文献DE 2658324 C2、JP 4519703 B2和DE 10335337 A中示出的那样。

在文献DE 10335337 A1中说明了一种所谓的多目的应变传感器。这种多目的应变传感器在机械上是坚固耐用的并且能良好地防潮，但构造复杂，如在文献DE 10335337 A1的图1中可以看到的那样。

发明内容

本发明的任务是提供一种坚固耐用的应变传感器设计结构，但其相比现有技术具有简单得多的结构。

该任务用一种FBG应变传感器装置解决，该FBG应变传感器装置具有由钢板制成的传感器支架，至少一个应变传感器固定在该传感器支架上。所述FBG应变传感器是具有两个端部区段的光纤，在所述两个端部区段之间设有至少一个布拉格光栅。在所述端部区段的每个端部区段上联接有光导线，以便在信号技术上传递所产生的测量信号。具有布拉格光栅的光纤和联接部位被保护覆盖结构包围并且与保护覆盖结构粘接。

保护覆盖结构具有下列特征：

- 沿着光纤保护覆盖结构被构造成薄的和窄的并且与传感器支架粘接，从而使得光纤紧固在该传感器支架上并且被从上方加以保护。

- 在光纤的两个端部区段的每个端部区段上，这就是说，在与信号线路的相应的联接部位的区域中，保护覆盖结构被扩大设计并且同样与传感器支架粘接。

- 在保护覆盖结构下方存在的空腔中布置有弹性的填充物。

保护覆盖结构具有多重功能：