[发明专利]柔性可穿戴光纤传感器及人动态全形体分布式监测方法

权利要求书

1.一种柔性可穿戴光纤传感器，其特征在于：包括第一柔性薄膜、第二柔性薄膜、第二固化模具(102)、毛细钢管(103)、第一光纤光栅(104)、第二光纤光栅(105)、单模石英光纤(106)、魔术贴(108)；

所述第一柔性薄膜中设置有若干半径为R₀的弯曲单模石英光纤(106)安装槽；所述第二柔性薄膜为一片面积与所述第二固化模具(102)表面契合的柔性薄膜；

所述第二固化模具(102)为一“工”字型3D打印结构，其上表面有一“工字型”凹槽，凹槽底面中间部位有一长方形凸起结构用于设置所述第一柔性薄膜，凹槽底面左右两端各有两个圆柱体凸起结构用于套挂魔术贴，模具两边开有直径为d的圆形槽使套有所述毛细钢管的单模石英光纤能从中穿过；

所述单模石英光纤(106)上有第一光纤光栅(104)、第二光纤光栅(105)，所述第一光纤光栅(104)、第二光纤光栅(105)上均套设有所述毛细钢管(103)；

所述第一柔性薄膜固定设置在所述第二固化模具(102)内，所述单模石英光纤(106)设置在弯曲的单模石英光纤(106)安装槽内，所述单模石英光纤(106)一端与外界解调仪连接；

所述第一柔性薄膜固化于第二柔性薄膜中；所述魔术贴(108)分别固定设置在所述第二柔性薄膜左右两端。

2.第一柔性薄膜制作模具，其特征在于：所述第一柔性薄膜制作模具为初次固化模具(101)，用于制作弯曲光纤单排布置的柔性薄膜，所述初次固化模具为一长方体形3D打印结构，上表面有一长方体形凹槽，在凹槽底面设置用于形成所述第一柔性薄膜中单排单模石英光纤安装槽的凸起结构。

3.第一柔性薄膜制作模具，其特征在于：所述第一柔性薄膜制作模具为初次固化模具(201)，用于制作弯曲光纤多排布置的柔性薄膜，所述初次固化模具为一长方体形3D打印结构，上表面有一长方体形凹槽，在凹槽底面设置用于形成所述第一柔性薄膜中多排单模石英光纤安装槽的凸起结构。

4.一种柔性可穿戴光纤传感器制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将Ecoflex系列硅橡胶材料中A、B两种材料以预设的质量比配比好的液态硅橡胶材料注入初次固化模具(101)中，在预设温度T₁环境中静置预设M₁小时，取出带有布线纹路的第一柔性薄膜；

步骤2：将第一柔性薄膜固定设置在第二固化模具(102)内，单模石英光纤(106)设置在弯曲的单模石英光纤(106)安装槽内，所述单模石英光纤(106)与外界解调仪连接；

步骤3：将魔术贴分别固定设置在第二固化模具左右两端，使魔术贴可被封装在固化后的第二柔性薄膜内；

步骤4：将Ecoflex系列硅橡胶材料中A、B两种材料以预设的质量比配比好的液态硅橡胶均匀浇筑入二次固化模具中，使液面与二次固化模具上表面齐平，在预设温度T₂环境中静置预设M₂小时，形成第二柔性薄膜。

5.一种腰带分布式的柔性可穿戴光纤传感器，其特征在于：将弯曲光纤三排设置的柔性可穿戴光纤传感器(601)用魔术贴(208)固定在普通弹性腰带(602)中，制成智能运动腰带在运动时通过魔术贴(208)捆扎在用户的腹部，用以监测人在运动时的呼吸率。

6.一种利用柔性可穿戴光纤传感器进行人动态全形体分布式监测方法，其特征在于：将若干柔性可穿戴光纤传感器通过魔术贴和腰带分布式固定设置在用户预设位置。