[發明專利]緊固件預緊力的光學測量

在審

• 申請號: 201410798317.4
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104791351A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: L·佩爾茨;R·E·格瑞普;J·J·布朗
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: F16B35/00
• 分類號: F16B35/00;G01L1/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

1.一種緊固件，該緊固件包括：

頭部；

桿，該桿具有外表面和在所述外表面中軸向延伸的通道；以及

光學透射的應變敏感材料，其填充所述通道。

2.根據權利要求1所述的緊固件，其中，所述桿包括螺紋部分和非螺紋部分；并且其中，被填充的通道只在所述非螺紋部分上軸向延伸。

3.根據權利要求1所述的緊固件，其中，被填充的通道的寬度小于100微米。

4.根據權利要求1所述的緊固件，其中，所述光學透射的應變敏感材料附著于所述桿。

5.根據權利要求4所述的緊固件，其中，所述光學透射的應變敏感材料包括光學芯和在所述桿和所述光學芯之間的覆層。

6.根據權利要求5所述的緊固件，其中，所述光學透射的應變敏感材料還包括在所述光學芯的外表面上的覆層。

7.根據權利要求1所述的緊固件，其中，被填充的通道形成波導。

8.根據權利要求1所述的緊固件，其中，被填充的通道是U形的，用于測量軸向應變。

9.根據權利要求1所述的緊固件，其中，被填充的通道包括被構造為耦合部分的多個軸向延伸部分和在這些軸向延伸部分之間附著至所述桿的至少一個部分。

10.根據權利要求1所述的緊固件，其中，被填充的通道包括第一軸向延伸部分、第二球根狀部分和第三軸向延伸部分。

11.根據權利要求1所述的緊固件，其中，被填充的通道還包括用于測量切變的成角度部分。

12.根據權利要求1所述的緊固件，所述緊固件還包括所述桿的外表面中的至少一個另外的被填充的通道，其中，這些被填充的通道是分隔開的。

13.根據權利要求1所述的緊固件，所述緊固件還包括所述桿的外表面中的至少一個另外的被填充的通道，其中，這些被填充的通道具有不同的軸向長度。

14.根據權利要求1所述的緊固件，其中，被填充的通道包括具有漸變的折射率使得所述被填充的通道用作布拉格光柵。

15.一種安裝根據權利要求1所述的緊固件的方法，所述方法包括在將光發送到被填充的通道的輸入口的同時對所述緊固件施加扭矩，測量被填充的通道的輸出口處的光的頻率，根據測得頻率確定所述緊固件上的預緊力。

16.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括對所述緊固件施加扭矩，直到所述預緊力達到目標值。

17.一種與根據權利要求1所述的緊固件相結合的機器，所述機器包括：光源，其用于將光學輸入信號耦合到被填充的通道中；檢測器，其用于從所述通道接收輸出信號；處理器，其用于根據所述檢測器的輸出確定所述桿中的預緊力。

18.一種方法，該方法包括：

安裝緊固件，所述緊固件包括一桿，該桿具有被應變敏感光學材料填充的通道；

在測量緊固件預緊力的同時，端接所述緊固件；并且

當測得的預緊力達到目標值時，停止端接所述緊固件，

其中，測量預緊力的步驟包括將光耦合到所述通道的輸入口中，測量被填充的通道的輸出口處光的頻率，根據測得的頻率確定預緊力。

19.根據權利要求18所述的方法，其中，在安裝在飛機中期間確定所述緊固件的預緊力。

20.根據權利要求18所述的方法，其中，在飛機的健康監控期間確定所述緊固件的預緊力。