[實(shí)用新型]一種一體化應(yīng)變單元的光纖光柵應(yīng)變傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220306192.5
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN202709999U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋春龍
• 申請（專利權(quán)）人: 韋春龍
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 周濂堂

技術(shù)領(lǐng)域

?屬傳感器技術(shù)領(lǐng)域，確切地說是涉及用于物聯(lián)網(wǎng)中的光纖光柵應(yīng)變傳感器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)。

背景技術(shù)

光纖光柵應(yīng)變傳感器以其1）線性好（R>0.99999）;?2）可動態(tài)測量；?3）運(yùn)用波長編碼，可進(jìn)行串聯(lián)，易于構(gòu)建中、大型傳感網(wǎng)絡(luò)；?4）無電探測，本質(zhì)防爆；?5）耐水防腐；?6）耐疲勞性好；等諸多優(yōu)點(diǎn)，在近十年來，越來越多地應(yīng)用于土木工程及其相關(guān)領(lǐng)域。在長期測量方面，大有取代傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器之趨勢。

目前，光纖光柵應(yīng)變傳感器按外部形狀主要分為：?1）裸纖式；?2）片式；?3）管式。

裸纖式結(jié)構(gòu)是直接將光纖光柵粘貼于被測物體，為粗放式應(yīng)用，無法標(biāo)定，與現(xiàn)場粘貼情況密切相關(guān)，不易控制，且易損壞；片式結(jié)構(gòu)是將光纖粘貼于薄片上，再粘貼或焊于被測物，標(biāo)定困難，需要外加保護(hù)；管式結(jié)構(gòu)吸取了傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器的優(yōu)點(diǎn)，外加保護(hù)管，更為健壯，不易損壞，標(biāo)定方便，易于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

已有的管式光纖光柵應(yīng)變傳感器按其內(nèi)部應(yīng)變單元結(jié)構(gòu)亦可分為：?1）直接應(yīng)變梁式；?2）拉弦式；中國專利200420009255.6?光纖光柵或光纖應(yīng)變傳感頭及其應(yīng)變測量系統(tǒng)是直接應(yīng)變梁式的代表；中國專利200420021044.4?開槽結(jié)構(gòu)彈性體光纖光柵應(yīng)變傳感頭和中國專利?200910057637.3?一種光纖應(yīng)變敏感結(jié)構(gòu)及其制造方法是拉弦式的代表。上述兩種應(yīng)變單元結(jié)構(gòu)都是由兩端安裝固定部分和中間應(yīng)變彈性梁兩部分組成。1）中，將光纖光柵直接粘貼于彈性梁上，隨其應(yīng)變，從而感知外部應(yīng)變；?2）中，則將光纖光柵兩端張拉固定在彈性梁兩端，光纖光柵懸置其中，隨彈性梁的應(yīng)變，從而感知外部應(yīng)變。上述（2）拉弦式結(jié)構(gòu)在線性方面明顯優(yōu)于1）直接應(yīng)變梁式結(jié)構(gòu)；然而，已有的由拉弦式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作的光纖光柵應(yīng)變傳感器存在如下缺點(diǎn)：?（1）中國專利200420009255.6中，光纖光柵兩端直接粘貼在彈性梁兩側(cè)，此類方式與梁體粘接面積小，易發(fā)生蠕變；（2）中國專利?200910057637.3??中，安裝固定部分和中間彈性梁部分為分體設(shè)計(jì)，導(dǎo)致零件多，需要二次裝配調(diào)校，較為繁瑣，生產(chǎn)周期長，影響生產(chǎn)效率，且調(diào)校精度差。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種便于生產(chǎn)，方便安裝使用，又能防水、防腐結(jié)構(gòu)的一種一體化應(yīng)變單元的光纖光柵應(yīng)變傳感器。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種一體化應(yīng)變單元的光纖光柵應(yīng)變傳感器，包含一體化應(yīng)變單元，其方案是：一體化應(yīng)變單元是軸向有通孔的圓柱體，在圓柱體的近兩端部，對稱地各有用于固定安裝座的螺紋；在緊靠螺紋的內(nèi)側(cè)，有用于嵌入防水密封圈的凹槽環(huán)繞；在兩端螺紋中部各有垂直軸芯的螺孔；所述垂直軸芯的螺孔，有著擰入的固定螺釘緊壓處在通孔中的毛細(xì)鋼管；所述毛細(xì)鋼管為帶軸向通孔的細(xì)管，細(xì)管的橫截面近中部有一穿壁的注膠小孔，在細(xì)管中橫穿著與毛細(xì)鋼管粘結(jié)一起的光纖尾纖；從毛細(xì)鋼管一端穿出的光纖，通過固定連接頭與處在保護(hù)尾套內(nèi)的光纖保護(hù)尾纜相接；在圓柱體中心兩側(cè)挖去長方體，形成長方體通孔；在長方體通孔兩側(cè)中部區(qū)，有同方向的上下交錯(cuò)的垂向凹凸溝槽，光纖的光柵處溝糟中，整體構(gòu)成一體化應(yīng)變單元的雙翼彈性梁結(jié)構(gòu)；一體化應(yīng)變單元處在外保護(hù)管之內(nèi)。

本實(shí)用新型的積極效果是：

???實(shí)施本實(shí)用新型后，由于采用一體化的應(yīng)變單元設(shè)計(jì)，所加工的應(yīng)變單元零件可由一根金屬棒整體加工完成或精密鑄造完成，加工方便；也由于一體化，光纖固定同軸度好，保證器件性能更佳，且后續(xù)裝配效率高。同時(shí)零件少，易于裝配,便于生產(chǎn),真正實(shí)現(xiàn)一體化的應(yīng)變單元結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和使用。

附圖說明

圖1、為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，??

圖2、為一體化應(yīng)變單元，

圖3、兩端為長螺紋的一體化應(yīng)變單元?，

圖4、一種安裝座結(jié)構(gòu)，

圖5、U字形安裝座結(jié)構(gòu)。

??????????????????????具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，