[发明专利]光纤压力传感器及其测试方法

权利要求书

1.一种光纤压力传感器，其特征在于：所述光纤压力传感器包括光源发射器、光纤组、承压装置、接收装置及处理单元，所述光纤组包括依次连接的第一单模光纤、双芯光纤及第二单模光纤，所述第一单模光纤一端与所述光源发射器连接，所述第二单模光纤一端与所述接收装置连接，所述接收装置用于将光信号图像化，所述双芯光纤包括第一纤芯和第二纤芯，所述第一纤芯靠近所述双芯光纤的轴心设置，所述第二纤芯远离所述双芯光纤的轴心设置，所述第一纤芯和第二纤芯的一端与所述第一单模光纤熔融拉锥连接，所述第一纤芯和第二纤芯的另一端与第二单模光纤熔融拉锥连接，所述双芯光纤上设有应力敏感区，所述应力敏感区内离所述双芯光纤轴心较近的所述第一纤芯处在包层包裹中，离所述双芯光纤轴心较远的所述第二纤芯一侧暴露在空气中，所述应力敏感区上设有所述承压装置，所述承压装置包括弹性件，所述弹性件的一端靠近所述第二纤芯设置，通过所述弹性件将外力传递至所述第二纤芯上，所述处理单元连接所述接收装置，用于获取图像的参数值，所述处理单元设有应力值与参数值之间的关系公式，根据获取图像的参数值，得到对应的应力值。

2.如权利要求1所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述应力敏感区环绕所述双芯光纤的圆周设置。

3.如权利要求1所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述承压装置包括壳体，所述壳体包覆于所述双芯光纤设有所述应力敏感区的圆周周测。

4.如权利要求3所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述壳体上开设贯穿所述壳体的凹槽，所述凹槽内设有固定件，所述固定件两侧卡持于所述凹槽中。

5.如权利要求4所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述承压装置还包括压敏填充物，所述压敏填充物的一端设置于所述固定件上，另一端凸出所述壳体的凹槽设置。

6.如权利要求5所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述弹性件还固定于所述压敏填充物靠近所述固定件的一端。

7.如权利要求6所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述应力敏感区上设有一层保护薄膜。

8.如权利要求1所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述光源发射器用于发出激光束，所述激光束的直径小于所述第一单模光纤的纤芯直径，所述激光束的发散角小于所述第一单模光纤的孔径角。

9.如权利要求1所述的光纤压力传感器，其特征在于：所述应力敏感区为所述双芯光纤经氢氟酸对所述双芯光纤进行化学处理去除外包层形成。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的光纤压力传感器的测试方法，其特征在于，包括以下步骤:

在无外界应力情况下，打开光源发射器使激光通过光纤组后将光信号输入接收装置，形成明暗相间的条纹，保存图案并记录亮条纹宽度a1，暗条纹宽度b1以及相邻明暗条纹宽度c1的参数值；

执行测试步骤，对承压装置施加应力，接收装置将此时接收的第二单模光纤输出的光信号转换成明暗相间的条纹，保存图案并记录此时亮条纹宽度a2，暗条纹宽度b2以及相邻明暗条纹宽度c2的参数值；

改变应力值，重复测试步骤，记录多组a，b，c参数值以及对应的应力值；

利用测试步骤中得到的多组a，b，c参数值以及对应的应力值参数，得出应力值与a，b，c参数值之间的关系公式；

利用关系公式，根据a，b，c的数值得出外界施加的应力值。