[发明专利]光纤光栅传感器

说明书

本发明公开了一种光纤光栅传感器，涉及传感器，其技术方案的要点是：包括框架片，以及平行于框架片穿过的光纤，所述光纤上刻有光栅，所述光栅两端固定连接在框架片上，所述框架片对应光栅位置设置为形变区。本发明利用框架片将光纤封装在框架内进而极高了该传感器的使用寿命，便于在工程上施工。

技术领域

本发明涉传感器，特别涉及一种光纤光栅传感器。

背景技术

传感器是一种将不容易直接测量的物理变化转换成可测量的变化的一种装置。

目前有光敏传感器、力敏传感器、热敏传感器、声敏传感器等。

但是上述传感器一般需要依托电力进行将物力信号转换成电信号，通过传感器的物理特性改变其电阻等电学参数，进而改变电压等可测量的参数，这些器件一般收到外界环境的影响较大导致且其使用寿命较短。

光纤光栅传感器是一种基于光纤光栅的传感过程，是通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。

光纤光栅的封装是光纤光栅传感器在实际工程应用中不可或缺的步骤，因为裸光纤光栅的纤芯直径很小(125μm)、特别脆弱、抗剪性能差、存活率低，若将其直接作为传感器将无法胜任在工程上的粗放式施工。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种光纤光栅传感器，它利用框架片将光纤封装在框架内进而极高了该传感器的使用寿命，便于在工程上施工。

上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种光纤光栅传感器，包括框架片，以及平行于框架片穿过的光纤，所述光纤上刻有光栅，所述光栅两端固定连接在框架片上，所述框架片对应光栅位置设置为形变区。

通过上述技术方案，利用框架片将光纤封装起来提高了传感器的使用寿命，方便在工程上使用，同时将框架设置成扁平状的框架片，能够方便帖放在待测设备的表面上，固定操作更加方便，通过设置形变区，提高框架片的延展性，当与框架片固定的设备发生形变后容易带动框架片的形变，进而改变光栅内的波长。

进一步的，所述框架片上开设有用于放置光纤的置纤槽，置纤槽内位于光栅两端设置有用于焊料槽，所述焊料槽内填充有用于固定光纤和框架片的焊料。

通过上述技术方案，将光纤放置在置纤槽内，对光纤起到限位和保护作用，一方面放置光纤在框架片的表面晃动产生形变，另一方便利用置纤槽将光纤保护在框架片内部阻止外界直接接触光纤，将焊料填充在焊料槽内，通过为焊料加热，将光纤与框架片焊在一起，实现固定，该种焊接方式更可靠，同时降低了焊接过程中损坏光纤的风险。

进一步的，所述框架片包括用于封装光纤的封装面和用于与待测设备固定的固定面，所述置纤槽开设在封装面上。

通过上述技术方案，由于框架片为片状结构，将用于封装的结构与用于将传感器固定在设备上的固定结构分别设置在框架片的两侧，一方面能够降低框架片的厚度，另一方便降低了加工难度，同时减少了固定结构与封装结构的相互影响。

进一步的，所述形变区包括形变框，所述形变框设置矩形。

通过上述技术方案，形变框设置成矩形，通过平行四边形的不稳定型增加了形变区的延展性，当与其固定的设备发生形变时，便于引起形变区带动光栅的形变。

进一步的，所述形变框的沿光纤方向的两侧位置的垂直光纤方向的宽度小于形变区其他位置垂直光纤方向的宽度。

通过上述技术方案，形变框为矩形，将形变框两侧的宽度降低能够让形变框的受力点靠近形变框的与受力方向垂直边的中点处，提高了形变框的延展性。

进一步的，形变区对称设置有两个形变框，两形变框之间的宽度小于形变框的宽度，形变框与部分的连接处的宽度均小于其他部位的宽度。