[发明专利]一种光纤光栅传感器的引出接口保护工艺

说明书

本发明公开了一种光纤光栅传感器的引出接口保护工艺，属于树脂基复合材料及制品领域，包括以下步骤：光纤端部与带弹簧卡扣的光纤陶瓷插芯熔接；步骤二：将光纤接头与双通连接器锁紧，将双通连接器穿过铝制夹具锁紧；光纤接头、双通连接器与铝制夹具进行封胶处理；整条光纤埋入蜂窝板结构中，用聚酰亚胺套管保护弯折处；在蜂窝板上下层铺设碳纤维预浸料，光纤固定于碳纤维预浸料上；放置镂空铝块于双通连接器的外部，采用热固丁基胶带塞紧；采用真空带压成型技术，使未固化的复合材料结构制品在压力作用下密实；将制品放入高温烘箱中，进行高温固化。

技术领域

本发明属于树脂基复合材料及制品领域，具体涉及一种光纤光栅传感器的引出接口保护工艺。

背景技术

复合材料因其比强度高、比刚度大、抗疲劳性能和可设计性能好等优点，被广泛应用于现代飞行器结构以提高结构性能。美国率先将先进复合材料应用于航空航天飞行器中，航空航天飞行器上复合材料的使用范围从最开始的结构简单、受力较小的小型结构构件（例如飞机前缘、进气口口盖、扰流板和机头整流罩等）发展至结构复杂、大承重比的整体化结构部件（例如方向舵、升降舵、襟副翼、水平尾翼以及机身等）。当前，随着复合材料的制备与使用技术日趋成熟，其在大型飞行器上的应用也越来越普遍，并开始逐步替代传统的金属材料成为新型的航空材料。

蜂窝结构与连续介质材料相比，其特殊的结构形式赋予它更为优良的力学性能。相同的几何尺寸下，在承载特性方面，传统的连续性材料较蜂窝结构要高，对蜂窝结构而言，其面内承载性大于面外承载性；但在材料密度方面，传统的连续性材料则远大于蜂窝结构；在承受冲击载荷方面，复合材料极易产生冲击损伤，而蜂窝结构则具有良好的吸能性能，抗冲击载荷韧性高。因此，基于以上原因研究人员将两种材料结合形成一种新型材料，即复合材料蜂窝夹层结构，它既继承了复合材料较高承载力的特性，又具有良好的抗冲击载荷能力，还节省了制造成本。

目前通常以检测复合材料蜂窝夹层结构外部应变情况以及宏观尺寸变形情况来判断其承受载荷能力，并没有考虑其内部各处在承受冲击时获取实时应变的检测方式，也有将一些传感器埋入结构内部的形式，但是对于传感线引出部分没有做便携性与可靠性的处理。

发明内容

本发明提供一种光纤光栅传感器的引出接口保护工艺，能够将光纤光栅传感器集成于复合材料蜂窝夹芯结构内部，解决了光纤埋入复合材料蜂窝结构内部时需要将光纤引出的问题，提高了集成有光纤光栅传感器的复合材料蜂窝夹芯结构的整体便携性及工程可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种光纤光栅传感器的引出接口保护工艺，包括以下步骤：

步骤一：光纤端部与带弹簧卡扣的光纤陶瓷插芯熔接得到光纤接头；

步骤二：将光纤接头与内部有弹簧卡扣、外部有螺纹的双通连接器利用弹簧卡扣锁紧，将双通连接器穿过内部有螺纹的铝制夹具，利用螺纹锁紧；

步骤三：对光纤接头、双通连接器与铝制夹具进行封胶处理；

步骤四：整条光纤埋入蜂窝板结构中，用保护套管保护弯折处；

步骤五：在蜂窝板上下层铺设碳纤维预浸料，光纤固定于碳纤维预浸料上；

步骤六：放置镂空铝块于双通连接器的外部，采用热固丁基胶带塞紧；

步骤七：采用真空带压成型技术，将步骤五中铺设碳纤维预浸料的蜂窝板在压力作用下密实；将制品放入高温烘箱中，进行高温固化。

以上所述步骤中，步骤一具体包括：将光纤刮去部分涂覆层后穿入光纤陶瓷插芯的微孔中，用切割刀对光纤露出陶瓷插芯的部分进行垂直切割，将光纤与光纤陶瓷插芯进行熔接，沿光纤插入端对光纤陶瓷插芯内部注入树脂胶将二者固定连接成为光纤接头；