[发明专利]内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置及方法

权利要求书

1.内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置，其特征在于，包括：金属保护壳体(1)、引线保护装置(2)、光纤引线保护套管(3)、热缩套管(4)、FC/APC接口光纤跳线(5)、光纤光栅温度传感器(6)；

所述金属保护壳体(1)分为上部金属保护壳体(101)和下部金属保护壳体(102)，分别置于所述引线保护装置(2)的上、下部位，用于限制引线保护装置(2)的横向移动；

所述引线保护装置(2)置于复合材料板材裁切截面处，所述引线保护装置(2)包括夹持部分(201)和光纤引出部分(202)，其中夹持部分(201)的上、下两夹持板之间的距离比复合材料板材的厚度大0.2mm，在所述光纤引出部分(202)设置光纤引出通道(203)，光纤引线从光纤引出通道(203)中穿过，用于避免截面处光纤光栅温度传感器(6)引线发生纵向位移；

所述光纤引线保护套管(3)套设于光纤引线外部，用于保护裸露的光纤引线；

所述热缩套管(4)设置于封装光纤引线与所述FC/APC接口光纤跳线(5)的熔接位置；

所述FC/APC接口光纤跳线(5)与光纤引线末端连接，用于与光纤光栅解调设备接口连接；

所述光纤光栅温度传感器(6)设置在所述光纤引出通道(203)内，用于测试环境温度以及应变温度补偿。

2.根据权利要求1所述的内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置，其特征在于，所述引线保护装置(2)采用高分子材质加工，当复合材料板材内部植入多组平行的光纤光栅，并且光纤引线数量大于1时，在引线保护装置(2)设置与光纤引线数量相等的光纤引出通道(203)。

3.根据权利要求1所述的内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置，其特征在于，所述光纤引出通道(203)采用锥形孔道，其中与复合材料板材截面相接触部位的圆孔直径为0.8～1.2mm，所述锥形孔道的另一端直径为0.5～0.7mm。

4.根据权利要求1所述的内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置，其特征在于，所述金属保护壳体(1)与引线保护装置(2)之间采用减振缓冲胶粘剂粘接，所述上部金属保护壳体(101)和下部金属保护壳体(102)采用硬质胶粘剂粘接，并设有光纤引线沟槽(103)。

5.根据权利要求4所述的内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置，其特征在于，所述热缩套管(4)置于所述光纤引线沟槽(103)中，并用树脂灌封保护。

6.根据权利要求1所述的内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置，其特征在于，所述光纤光栅温度传感器(6)采用毛细套管封装，毛细套管两端采用高粘度树脂封装。

7.根据权利要求1所述的内植FBG传感器的拉挤成型板材接头封装装置，其特征在于，所述光纤引线保护套管(3)为聚酰亚胺材质，内径为0.3～0.5mm。

8.一种基于如权利要求1～7中任一项所述的内植光纤光栅传感器的拉挤成型板材接头引线的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过拉挤成型工艺制备内植FBG传感器(7)的拉挤成型复合材料板材(8)，并在拉挤成型复合材料板材(8)截面处引出光纤引线(9)；

步骤2，将光纤引线(9)穿过光纤引线保护套管(3)，并在复合材料板材截面处利用减振缓冲胶粘剂将光纤引线与光纤引线保护套管(3)固定；

步骤3，将光纤光栅温度传感器(6)与步骤2中所述的光纤引线熔接，并从引线保护装置(2)的光纤引出通道(203)处穿出，将复合材料板材截面嵌入引线保护装置夹持部分(201)的上、下两夹持板中，夹持部分(201)与复合材料板材之间采用胶粘剂粘接，并且夹持部分(201)与复合材料板材截面完全贴合，避免相互错动；

步骤4，采用光纤熔接机将光纤引出通道中的光纤引线与FC/APC接口光纤跳线熔接，并将熔接后的接头部位加装热缩套管(4)，加热并完成热缩过程以保护光纤光栅熔接部位；

步骤5，利用减振缓冲胶粘剂将引线保护装置(2)上远离复合材料板材截面的圆孔封堵；

步骤6，将金属保护壳体(1)加盖于引线保护装置(2)和熔接后的光纤引线外部，在金属保护壳体(1)与引线保护装置(2)中间涂覆减振缓冲胶粘剂，同时将光纤引线沟槽部位用室温固化树脂灌封，同时将金属保护壳体(1)的上部金属保护壳体(101)和下部金属保护壳体(102)用硬质胶粘剂粘接，完成光纤引出线的封装保护。