[发明专利]一种复合材料用光纤光栅应变传感器及其封装方法

权利要求书

1.一种复合材料用光纤光栅应变传感器，其特征在于：包括传感器本体以及用于安装传感器本体的复合材料基底，所述复合材料基底的材料与被测复合材料相同。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述传感器本体包括固定端、活动端和光纤光栅，所述光纤光栅连接固定端和活动端，所述复合材料基底上对应固定端设置有固定槽、活动端设置有活动槽，所述固定端安装在固定槽内，所述活动端安装在活动槽内且可沿靠近或远离固定端方向移动。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述固定端和活动端均为金属片，所述固定端和活动端上均开设有用于连接固定光纤光栅的凹槽以及容纳光纤光栅且供光纤光栅通过的凹槽，所述光纤光栅两端封装固定在金属片的凹槽内，且两个凹槽内的光纤光栅固定点之间的距离为应变传感器的有效应变长度。

4.根据权利要求2或3所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述传感器本体与复合材料基底可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述固定端和活动端均通过固定机构可拆卸分别安装在固定槽内，以固定槽为例：所述固定机构包括分别设于固定槽相对两侧壁上的卡扣件和定位件，所述卡扣件朝向定位件的一端设置为弹性部；所述金属片两端侧壁的底部固定有限位块，且金属片两端的限位块分别位于定位件和卡扣件弹性部的下端。

6.根据权利要求5所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述固定机构还包括从上端压住固定端避免其脱离固定槽的压扣件。

7.一种复合材料用光纤光栅应变传感器的封装方法，适用于如权利要求1所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器，其特征在于：包括如下步骤：

S1焊接固定：使用光纤焊料将光纤光栅封装固定在活动端和固定端的凹槽内，控制光纤光栅的两个固定点之间的距离为传感器有效应变长度；

S2固定端安装：将固定端使用胶粘剂固定在复合材料基底的固定槽内，同时利用固定机构对固定端进行固定；

S3预拉：采用使用预拉装置对光纤光栅进行预拉，预拉的大小根据应变传感器测量范围确定；

S4活动端安装：保持光纤光栅的预拉状态，将活动端使用胶粘剂固定在复合材料基底的活动槽内，同时利用固定机构对固定端进行固定。

8.根据权利要求7所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器的封装方法，其特征在于：在步骤S3中，所述预拉装置包括底座、安装在底座上的液压缸以及固定在液压缸输出端上且与活动端连接的连接机构，所述连接机构包括固定在底座上的连接筒、设置在连接筒内靠近液压缸一端的转动块、设置在连接筒内靠近液压缸一端的连接杆以及固定在液压缸输出端上的转动连接器，所述转动块的一端穿出连接筒与转动连接器固定连接，所述连接杆穿出连接筒至固定端处，所述连接杆朝向固定端的一侧设置有吸盘，所述连接杆与转动块转动连接。

9.根据权利要求8所述的一种复合材料用光纤光栅应变传感器的封装方法，其特征在于：所述连接筒内侧壁上设置有斜槽，所述转动块外侧壁上设置有与斜槽相匹配的凸肋，所述凸肋滑动连接在斜槽内部。