专利名称：一种光纤光栅应变传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种应变传感器，尤其是涉及ー种光纤光栅应变传感器。
背景技术：
应变传感器是大型工程结构，如桥梁、水坝、隧道和大型建筑等，实施施工监测、健康监测的传感元件。现有的各种探测方案中，因为安全性、长距离传输、可靠性等原因，无法很好地解决这一系列行业的应变探测问题。光纤光栅应变传感器通过内部敏感元件——光纤光栅所反射的光信号中心波长移动量来检测应变量，測量精度及分辨率不受光源波动及传输线路弯曲损耗的影响，可直接通过光纤进行信号远程传输(超过40km)，监测现场无需供电。传感器具有表面式、埋入式、浸人式等多种封装结构，可以广泛应用于桥梁、大坝、油罐、输油输气管道、隧道、粮库、厂房、海洋石油平台等大型结构及建筑、医药、化工、电力、军エ、航空航天、消防、矿业等领·域大型设施或设备的准分布式精确应变測量。光纤光栅应变传感器的应变敏感元件是一段给定反射波长的光栅，通过用ー种耐高温胶将光纤光栅封装在一基座内，使光纤光栅在应变变化过程中一直保持张紧状态，传感器的两端与被妥善保护的信号传输光缆连接。该敏感元件可以将被测应变量转换成可以读出的电光信号。现有光纤光栅应变传感器的封装结构，有基片式封装，金属薄套管封装和两端夹持固定封装。因金属套管的刚性很大，会影响被测点基体的应变，从而影响传感器的应变检测精度。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种检测精度高的光纤光栅应变传感器。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种光纤光栅应变传感器，包括弾性管梁、设在弹性管梁内的光纤光栅以及设在弾性管梁两端的弾性焊头、螺纹管和底座组件，所述的光纤光栅的两端通过弹性焊头固定，所述的底座组件通过螺纹管与弾性焊头连接，所述的弹性管梁沿轴向设有至少ー组切槽，每组切槽均包括两个相向设置的切槽。所述的弹性管梁外设有护管，该护管上沿轴向设有至少ー组切槽，每组切槽均包括两个相向设置的切槽。所述的弹性管梁和护管上的切槽在轴向上错开设置。所述的光纤光栅的两端通过固化胶固定于弹性焊头。所述的弹性焊头上设有挂料槽。所述的底座组件通过螺帽与螺纹管固定。所述的螺帽的外圆表面设有挂料槽。
所述的底座组件包括上底座和下底座，分别设在螺纹管的上下两侧。所述的螺纹管一端与弾性焊头连接，另一端设有堵头，该堵头旋入螺纹管，密封螺纹管的管腔。与现有技术相比，本发明具有以下优点一、灵敏度高，由于在弹性管梁和护管上采用了切槽的弹性结构设计，减小了结构件本身对光纤和被测区域的影响，提高了传感器的检测精度；ニ、光纤光栅的固定更可靠，因在弹性焊头上开有挂料槽，使得焊料与焊头配合更
可靠；三、弾性梁组件之间配合可靠，因弾性焊头开有挂料槽，与弾性管梁配合更可靠；
四、安装底座的固定更可靠，因在螺帽外圆面开有挂料槽，可容纳封胶，使螺帽与安装底座固定更可靠。
图I为本发明的结构示意图；图2为弹性管梁的结构示意图；图3为护管的结构示意图；图4为螺帽的结构示意图；图5为弹性焊头的结构示意图；图6为弹性焊头、螺纹管、螺帽以及底座组件之间的装配结构示意图；图中，I为堵头、2为螺帽、3为螺纹管、4为护管、5为弹性管梁、6为弹性焊头、7为上底座、8为下底座，9为套管、10为光纤光栅，20为螺帽的挂料槽、40为护管的切槽、50为弾性管梁的切槽、60为弹性焊头的挂料槽。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图I 6所示，一种光纤光栅应变传感器，包括弾性管梁5、光纤光栅10、弹性焊头6、螺纹管3、螺帽2、堵头I、套管9和底座组件。光纤光栅10通过固化胶封装在设在弹性管梁5内，两端通过固化胶固定于弹性焊头6上，弾性管梁5外套设有护管4。弾性焊头6的一侧插入弾性管梁5的两端，另ー侧和螺纹管3配合连接，底座组件包括上底座7和下底座8，分别在通过螺帽2连接在螺纹管3的上下两侧，螺纹管3的端部设有堵头1，该堵头I旋入螺纹管3，密封螺纹管3的管腔。套管9套设在护管4上。弾性管梁5和护管4上均设有ー组沿轴向设置的切槽40、50，每组切槽均包括两个相向设置的切槽，根据所需的弾性不同，也可以设置多组切槽，并且弾性管梁和护管上的切槽在轴向上错开设置。通过这种新型的弹性结构设计，减小了结构件本身对光纤和被测区域的影响，提高了传感器的检测精度。螺帽2的外圆表面和弾性焊头6上设有挂料槽20、60，通过挂料槽使得各部件之间配合的结构更加可靠。
权利要求
1.一种光纤光栅应变传感器，包括弹性管梁、设在弹性管梁内的光纤光栅以及设在弹性管梁两端的弹性焊头、螺纹管和底座组件，所述的光纤光栅的两端通过弹性焊头固定，所述的底座组件通过螺纹管与弹性焊头连接，其特征在于，所述的弹性管梁沿轴向设有至少一组切槽，每组切槽均包括两个相向设置的切槽。
2.根据权利要求I所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的弹性管梁外设有护管，该护管上沿轴向设有至少一组切槽，每组切槽均包括两个相向设置的切槽。
3.根据权利要求2所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的弹性管梁和护管上的切槽在轴向上错开设置。
4.根据权利要求I所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的光纤光栅的两端通过固化胶固定于弹性焊头。
5.根据权利要求I所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的弹性焊头上设有与弹性管梁端部匹配的挂料槽，通过该挂料槽与弹性管梁的端部配合连接。
6.根据权利要求I所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的底座组件通过螺帽与螺纹管固定。
7.根据权利要求I所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的螺帽的外圆表 面设有挂料槽。
8.根据权利要求I或6所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的底座组件包括上底座和下底座，分别设在螺纹管的上下两侧。
9.根据权利要求I所述的一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述的螺纹管一端与弹性焊头连接，另一端设有堵头，该堵头旋入螺纹管，密封螺纹管的管
全文摘要
本发明涉及一种光纤光栅应变传感器，包括弹性管梁、设在弹性管梁内的光纤光栅以及设在弹性管梁两端的弹性焊头、螺纹管和底座组件，所述的光纤光栅的两端通过弹性焊头固定，所述的底座组件通过螺纹管与弹性焊头连接，所述的弹性管梁沿轴向设有至少一组切槽，每组切槽均包括两个相向设置的切槽。与现有技术相比，本发明具有检测精度高的优点。
文档编号G01B11/16GK102809352SQ20121028090
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者曹春耕, 杜新民, 孙斌 申请人:上海森首光电科技有限公司