[發明專利]能夠焊接的FBG應變傳感器裝置

有效

• 申請號: 201780074284.0
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN109997012B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: J.莫爾;T.基普;B.京特;M.M.卡布拉爾博比奧吉勞;F.M.莫伊塔阿羅約
• 申請（專利權）人: 霍丁格必凱有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01L1/24;G01D5/353;G02B6/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁敬;陳浩然

本發明涉及一種FBG應變傳感器裝置（1），具有由鋼板制成的傳感器支架（4）和至少一個固定在該傳感器支架上的FBG應變傳感器（2），其中，FBG應變傳感器（2）具有帶有兩個端部區段的光纖，在所述兩個端部區段之間設有至少一個布拉格光柵。在所述端部區段的每個端部區段上聯接有用于傳遞測量信號的光信號線路（3a、3b）。此外，設有保護覆蓋結構（5），該保護覆蓋結構具有下列特征：沿著光纖所述保護覆蓋結構（5）構造成薄的和窄的并且與所述傳感器支架（4）粘接，從而使得光纖緊固在所述傳感器支架（4）上。在光纖的兩個端部區段的每個端部區段上，保護覆蓋結構（5）被擴大設計，從而使得在該保護覆蓋結構下方形成了空腔。保護覆蓋結構（5）的邊緣與傳感器支架（4）粘接。在處于擴大的保護覆蓋結構（5）下方的空腔中布置有彈性的填充物（6），填充物減振地嵌入聯接部位。

技術領域

本發明涉及一種能夠焊接的FBG應變傳感器裝置，所述FBG應變傳感器裝置基于其能簡單地變化的并且利于成本的設計結構而能夠多樣化地使用。

背景技術

材料表面的應變可以例如用固定在這些表面上的應變傳感器測量。若表面被延展或壓縮，那么因此也會影響應變傳感器，從而產生測量信號。

在許多情況下，使用所謂的應變測量片作為應變傳感器，它們借助粘接劑固定在待測量的表面上。這種應變測量片由用環氧樹脂浸潤的紙或玻璃纖維織物制成，薄的金屬膜固定在所述紙或玻璃纖維織物上。這種類型的應變測量片能夠極為多樣化地使用，因為它們幾乎能固定在工件的任一部位。不過缺點是固定時的高耗費。但存在一些狀況，在這些狀況中則無法使用這些所謂的金屬膜應變測量片。因此必須在固定這些應變測量片時遵循特定的參數，如環境溫度和工件溫度以及空氣濕度。在固定所述應變測量片之后，也必須防止測量部位受機械損傷和防止濕氣侵入。這通過保護覆蓋結構達到。使用具有嵌入在粘接膜中的水蒸氣阻隔結構的鋁制的粘接膜來防止濕氣侵入。但這種濕氣防護在大的溫度波動下可能解除。在動態測量時，在測量部位上產生了剪切力，剪切力同樣可能造成這種濕氣防護的解除。當額外還需要防機械觸碰的保護時，將由有機械抵抗能力的材料制成的殼體固定在所述測量部位上。

為了避免之前所說明的昂貴的安裝步驟，使用已經封裝好的能夠焊接的應變傳感器，如在文獻DE 2658324 C2、JP 4519703 B2和DE 10335337 A中示出的那樣。

在文獻DE 10335337 A1中說明了一種所謂的多目的應變傳感器。這種多目的應變傳感器在機械上是堅固耐用的并且能良好地防潮，但構造復雜，如在文獻DE 10335337 A1的圖1中可以看到的那樣。

發明內容

本發明的任務是提供一種堅固耐用的應變傳感器設計結構，但其相比現有技術具有簡單得多的結構。

該任務用一種FBG應變傳感器裝置解決，該FBG應變傳感器裝置具有由鋼板制成的傳感器支架，至少一個應變傳感器固定在該傳感器支架上。所述FBG應變傳感器是具有兩個端部區段的光纖，在所述兩個端部區段之間設有至少一個布拉格光柵。在所述端部區段的每個端部區段上聯接有光導線，以便在信號技術上傳遞所產生的測量信號。具有布拉格光柵的光纖和聯接部位被保護覆蓋結構包圍并且與保護覆蓋結構粘接。

保護覆蓋結構具有下列特征：

- 沿著光纖保護覆蓋結構被構造成薄的和窄的并且與傳感器支架粘接，從而使得光纖緊固在該傳感器支架上并且被從上方加以保護。

- 在光纖的兩個端部區段的每個端部區段上，這就是說，在與信號線路的相應的聯接部位的區域中，保護覆蓋結構被擴大設計并且同樣與傳感器支架粘接。

- 在保護覆蓋結構下方存在的空腔中布置有彈性的填充物。

保護覆蓋結構具有多重功能：