[發明專利]埋入復合材料的光纖光柵保護與定位方法

無效

• 申請號: 200910010588.8
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN101493544A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 盧少微;冷勁松;王琦
• 申請（專利權）人: 沈陽航空工業學院
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所
• 代理人: 甄玉荃;孫麗珠

技術領域

本發明涉及光纖智能復合材料與結構制造領域，尤其涉及一種埋入復合材料的光纖光柵保護與定位方法。

背景技術

光纖FBG光柵因其具有直徑小、柔韌易彎曲、抗電磁干擾及優良的可埋入性、波分時分復用和分布式傳感等優點，成為光纖智能材料與結構的首選傳感方式。由于光纖光柵與復合材料具有非常好的相容性，其埋入對復合材料力學性能影響較小，同時復合材料對裸光纖也能起到很好的保護與封裝作用。但由于光纖上刻寫光柵部分較脆，其復合材料成型工藝較復雜，成型過程中特別容易損傷光纖光柵部分，光纖與復合材料出入口部分由于樹脂固化變硬后也特別容易損傷。同時，光纖光柵在埋入及成型固化過程中會由于種種原因而產生的移位，改變光纖的鋪放角度，使光柵偏離初始設計位置，這都會影響測量的精度。

發明內容

本發明為了解決光纖上刻寫光柵部分較脆，其復合材料成型工藝較復雜，光纖與復合材料出入口部分因樹脂固化變硬而易損傷及光纖光柵在埋入及成型固化過程中易產生移位而改變光纖的鋪放角度，使光柵偏離初始設計位置，影響測量的精度等技術問題，提供了一種埋入復合材料的光纖光柵保護與定位方法，該方法是通過下述具體步驟實現的：

1)將兩段短光纖(2)粘接在光纖(7)的刻寫光柵(1)部位；

2)兩段短光纖(2)的端部用硅橡膠(4)封裝保護，為避免影響光柵(1)的界面傳遞效果，在光柵(1)部位不使用硅橡膠(4)；

3)硅橡膠(4)封裝后的光纖光柵粘接在兩層窄布帶(3)之間；

4)復合材料(5)成型過程中，將窄布帶(3)放入復合材料(5)的預定位置；

5)光纖(7)與復合材料(5)的出入口位置，用硅橡膠(4)進行封裝。

本發明的有益效果和特點：本發明主要針對復合材料內埋入光纖光柵的封裝保護，其工藝過程更方便、易于施工、成本較低。硅橡膠具有彈性緩沖能力，降低了光纖與復合材料出入口位置光纖破壞的幾率。同時該發明將單根光纖定位的問題轉化為封裝光纖的窄布帶定位問題，從而解決了光柵精確定位的難題。實現了對埋入復合材料的光纖光柵的有效保護，提高其成活率，同時通過將光纖光柵封裝在纖維布帶間，從而實現對光柵位置的精確定位，提高光柵的監測精度。

附圖說明

圖1為本發明的工作原理簡圖。

具體實施方式

參看圖1，埋入復合材料的光纖光柵保護與定位方法，是通過下述具體步驟實現的：

1)將兩段短光纖2粘接在光纖7的刻寫光柵1部位；

2)兩段短光纖2的端部用硅橡膠4封裝保護，為避免影響光柵1的界面傳遞效果，在光柵1部位不使用硅橡膠4；

3)硅橡膠4封裝后的光纖光柵粘接在兩層窄布帶3之間；

4)復合材料5成型過程中，將窄布帶3放入復合材料5的預定位置；

5)光纖7與復合材料5的出入口位置，用硅橡膠4進行封裝。

所述窄布帶3采用碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維布帶。

實施例

埋入復合材料的光纖光柵保護與定位方法，其步驟如下：

1)將兩段(50-100mm)短光纖2粘接在光纖7的刻寫光柵部位，粘接劑使用502膠水。

2)短光纖2的端部用硅橡膠4封裝保護，為避免影響光柵的界面傳遞效果，在光柵1部位不使用硅橡膠4。

3)硅橡膠4封裝后的短光纖2和光纖7用502膠水粘接在兩層5mm寬的窄布帶3之間，窄布帶采用碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維布帶。

4)復合材料成型過程中，將布帶3放入復合材料5的預定位置。

5)光纖7與復合材料5的出入口位置，用硅橡膠4進行封裝。

本發明采用的光纖為標準直徑(外徑250μm)或細徑(外徑52μm)，光柵1長度為10-60mm。根據光柵1長度不同，短光纖2的長度可選50-100mm不等。