[發(fā)明專利]用于檢測大的反復(fù)形變的纖維應(yīng)變傳感器以及測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010194837.6
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101943568A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶肖明;鄭偉;孫曉紅;王廣峰;許智遠
• 申請（專利權(quán)）人: 香港紡織及成衣研發(fā)中心
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭;郝傳鑫

1.一種用于檢測大的反復(fù)形變的纖維光學(xué)應(yīng)變傳感器，所述傳感器包括：

柔性聚合物光學(xué)纖維(POF)，呈一系列延伸環(huán)的形式，所述環(huán)是柔性的從而能夠在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；

在所述纖維的至少一側(cè)上形成的凹槽；

其中，通過檢測光功率傳輸損耗在所述凹槽上的變化，來測量施加在所述應(yīng)變傳感器上的應(yīng)變的量，所述變化是由于在所述應(yīng)變傳感器上施加應(yīng)變時所述凹槽的形狀變化所引起的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，借助光檢測器來檢測光功率的變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，所述凹槽的數(shù)量和形狀與所述傳感器的軸向應(yīng)變相關(guān)聯(lián)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，借助選自以下的任何一種技術(shù)在所述纖維上形成所述凹槽：激光燒蝕、電子束、熱絲和機械切割。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，在所述纖維的每個環(huán)的頂部或底部形成所述凹槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，將所述傳感器連接至彈性基底以檢測施加在所述彈性基底上的應(yīng)變，并且借助選自以下的任何一種技術(shù)進行連接：硅膠水、環(huán)氧膠水、螺紋，及其它們的任何組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，所述凹槽是“V”形的、矩形的或圓形的。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其中，光功率的變化是相對于對所述應(yīng)變傳感器施加應(yīng)變之前的光功率增大或減小。

9.一種用于檢測大的反復(fù)形變的測量系統(tǒng)，其包括：

纖維光學(xué)應(yīng)變傳感器，其包括呈一系列延伸環(huán)形式的柔性聚合物光學(xué)纖維(POF)，所述環(huán)是柔性的從而能夠在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；以及形成在所述纖維的至少一側(cè)上的凹槽；

與POF相連接的光源；以及

光檢測器，以檢測光功率傳輸損耗在所述凹槽上的變化，所述變化是由于在所述應(yīng)變傳感器施加應(yīng)變時所述凹槽的形狀變化所引起的。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述應(yīng)變傳感器連接至彈性基底。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進一步包括計算機，以控制所施加的應(yīng)變以及顯示光功率，并且記錄由所述光檢測器檢測到的光功率的變化。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述光檢測器是纖維光功率計。

13.一種用于檢測大的反復(fù)形變的方法，其包括：

檢測光功率傳輸損耗在凹槽上的變化，所述凹槽形成在呈一系列延伸環(huán)形式的柔性聚合物光學(xué)纖維(POF)的至少一側(cè)上，所述環(huán)是柔性的從而能夠在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，

其中，通過檢測光功率傳輸損耗在所述凹槽上的變化，來測量施加在應(yīng)變傳感器上的應(yīng)變的量，所述變化是由于在應(yīng)變傳感器上施加應(yīng)變時所述凹槽的形狀變化所引起的。