[发明专利]一种光纤传感头和基于该传感头的测量应变、应力和压力的光纤传感系统及方法

摘要

一种光纤传感头和基于该传感头的测量应变、应力和压力的光纤传感系统及方法，属于光纤传感系统领域。它是为了解决现有光纤应力传感头只能从纤芯的轴向施加应力，光纤容易变形，从而导致测量范围小的问题。本发明所述的一种光纤传感头和基于该传感头的测量应变、应力和压力的光纤传感系统及方法，通过在光纤上开一空气通道，改变了光路的方向，实现了将受力方向从面积较小的轴向转换到面积较大的径向上的效果，并且光纤包层与薄膜共同组成FP腔，其受力方向能够直接施加在光纤侧面，光纤侧面受力面积大，因此能承受更大的压力，使光纤传感系统能够测量的压力值提高了至少100倍。本发明适用于测量光学领域中的应变和压力。

主权项

一种光纤传感头，其特征在于，它包括：基座（3‑1）、光纤和薄膜（3‑4）；薄膜（3‑4）包裹在光纤外侧，基座（3‑1）为圆筒形，该基座（3‑1）套固在薄膜（3‑4）外表面；所述光纤包括：光纤纤芯（3‑3）和光纤包层（3‑2）；光纤包层（3‑2）包裹在光纤纤芯（3‑3）的外侧；在光纤上开有三棱柱形的空气通道（3‑5），该空气通道（3‑5）的截面为等腰直角三角形，且该直角三角形的斜边所在平面与光纤轴的夹角为45度，该直角三角形的直角边的边长等于光纤纤芯（3‑3）的直径；该空气通道（3‑5）的长度等于光纤的直径，与该空气通道（3‑5）对应的基座（3‑1）的内壁上开有材料槽，且该材料槽与光纤纤芯（3‑3）相对应，该材料槽的宽度等于光纤纤芯（3‑3）的直径，该材料槽内填充有反射材料（3‑6）。