[实用新型]一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器

说明书

本实用新型涉及一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器，包括光纤，所述光纤的部分刻写有光纤光栅，其特征在于：还包括安装底座和传感器弹性片，所述光纤经过预拉后安装固定在传感器弹性片侧面横向中心线上，所述安装底座焊接固定在被测物体表面，在安装底座上开设有放置槽，传感器弹性片定位到放置槽中且安装有光纤光栅的一侧贴紧被测物体表面，安装底座上设置有用于将传感器弹性片压紧在被测物体表面的压紧组件。被测结构表面的形变通过安装底座和压紧组件传递至传感器弹性片以及光纤光栅上，该传感器在不同工况下所测得的数据准确度高且传感器的灵敏度系数一致性好，从而大大的提高了光纤光栅应变传感器测量值的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器。

背景技术

由于光纤光栅应变传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、重量轻、体积小等优点，在各种结构健康监测系统中发挥了巨大的作用。就船舶结构健康监测来说，一方面，在船舶航行的过程中可以实时监测船体关键部位的应力情况、疲劳损伤等，遇到危险情况可发出预警，保证船舶安全航行；另一方面，利用采集的监测数据不断优化大型船舶的设计，改善结构，提高造船能力，使船舶更加安全可靠。不难看出，光纤光栅应变传感器测量值的准确性至关重要。

但是，应变传感器在结构监测中的工作环境复杂多变，结构在不同情形(例如直线拉伸变形和弯曲变形)下发生相同程度的变形有可能造成应变传感器输出有差异，即传感器的灵敏度系数出现偏差，即使使用灵敏度系数经过标定的传感器，在部分情形下也会产生较大的测量误差，这就给结构监测系统的量值准确性带来了挑战。如申请号为CN105806248的中国实用新型专利记载了一种船用光纤光栅应变传感器，其包括传感器形变片、铜套、上封盖、罩壳、下封盖、防护片，所述传感器形变片上面固定连接罩壳，下面固定连接下封盖，罩壳侧面装有水密接头，罩壳上端装有上封盖，所述防护片通过上封盖安装在罩壳中，所述传感器形变片中安装铜套，所述传感器形变片上粘贴有光纤光栅应变片和光纤光栅温度传感器。上述结构的船用光纤光栅应变传感器结构稳定可靠性好，但是，在实际检测使用过程中，由于需要使用一定厚度的安装底座，导致传感器主体与被测结构表面之间有一定的间距，在面对不同工况(拉压、弯曲等)时灵敏度系数不同，从而导致不同工况(拉压、弯曲等)测量过程中的误差较大，且能够紧贴被测结构表面安装的应变传感器往往无法拆卸更换或校准，测量数据可靠性难以保证。

因此，研制一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器，对保证结构健康监测系统的量值准确可靠，具有非常重要的意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种灵敏度系数稳定、准确性高且可反复安装使用的适用于多种工况的光纤光栅应变传感器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种适用于多种工况的光纤光栅应变传感器，包括光纤(10)，所述光纤(10)的部分刻写有光纤光栅，其特征在于：还包括安装底座(1)和传感器弹性片(2)，所述光纤经过预拉后安装固定在传感器弹性片(2)侧面横向中心线上，所述安装底座(1)焊接固定在被测物体表面，在安装底座(1)上开设有放置槽(5)，传感器弹性片(2)定位到放置槽(5)中且安装有光纤光栅的一侧贴紧被测物体表面，安装底座(1)上设置有用于将传感器弹性片(2)压紧在被测物体表面的压紧组件。

优选为：所述压紧组件包括压板(4)和若干弹性片紧固螺钉(6)，所述压板(4)可拆卸安装在安装底座(1)上，压板(4)上设置有若干螺孔(7)，弹性片紧固螺钉(6)旋入并穿过螺孔(7)后将传感器弹性片(2)压紧在被测物体表面。

优选为：所述压板(4)上设置有若干定位孔(41)，所述安装底座(1)上设置有安装螺孔(42)，安装螺孔(42)中设置有压板螺钉(43)，压板螺钉(43) 穿过定位孔(41)旋入安装螺孔(42)将压板(4)可拆卸安装在安装底座(1) 上。