[發明專利]一種新型光纖光柵封裝夾具及封裝方法

在審

• 申請號: 202110030787.6
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112556599A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張有宏;張磊;常新龍;齊重陽;孟云蛟;胡寬;岳春國
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 何春江

本發明一種新型光纖光柵封裝夾具及封裝方法涉及傳感器領域，具體涉及一種新型光纖光柵封裝夾具及封裝方法，包括夾具本體及用于固定夾具本體的固定裝置，所述夾具本體固定設置在固定裝置內；夾具本體包括封裝塊，所述封裝塊的上表面上設置有用于封裝光纖光柵的矩形凹槽；還包括夾緊塊，所述夾緊塊包括第一夾緊塊和第二夾緊塊，所述封裝塊設置在第一夾緊塊和第二夾緊塊之間，且第一夾緊塊和第二夾緊塊分別封堵封裝塊上矩形凹槽的兩端；本發明結構簡單，方便安裝和拆卸，夾具中的零部件方便加工，不僅可以進行聚合物封裝的FBG傳感器，還可以改變材料進行其他材料的封裝。

技術領域

本發明涉及傳感器領域，具體涉及一種新型光纖光柵封裝夾具及封裝方法。

背景技術

根據FBG應變傳感器的測量特點，即通過光柵在軸向應變所引起的反射光譜中心波長，在某些場景下，若傳感器垂直于被測量面布置，不但會破壞被測量結構的完整性，而且傳感器固定與安裝非常困難。為了將側向應力轉化為傳感器的軸向應力，提高傳感器的敏感度，對傳感器采用了低模量、高泊松比的聚合物進行封裝。

發明內容

為了解決上述問題，發明提供結構簡單，安裝拆卸方便，操作簡單，所封裝的傳感器可以將側向應力轉化為傳感器的軸向應力的一種新型光纖光柵封裝夾具及封裝方法。

本發明一種新型光纖光柵封裝夾具，包括夾具本體及用于固定夾具本體的固定裝置，所述夾具本體固定設置在固定裝置內；

夾具本體包括封裝塊，所述封裝塊的上表面上設置有用于封裝光纖光柵的矩形凹槽；

還包括夾緊塊，所述夾緊塊包括第一夾緊塊和第二夾緊塊，所述封裝塊設置在第一夾緊塊和第二夾緊塊之間，且第一夾緊塊和第二夾緊塊分別封堵封裝塊上矩形凹槽的兩端；

所述第一夾緊塊和第二夾緊塊上設置有用于固定裸光纖的固定結構；

所述固定裝置包括底板及固定設置在底板上的左擋板和右擋板，所述左擋板和右擋板相互平行設置，且左擋板和右擋板所在平面與底板所在平面垂直，所述夾具本體設置在左擋板和右擋板及底板圍成的區域內，且第一夾緊塊和第二夾緊塊均通過緊固裝置與左擋板和右擋板固定相連。

優選地，第一夾緊塊和第二夾緊塊均為磁性夾緊塊。

優選地，第一夾緊塊和第二夾緊塊均包括重疊設置的上夾緊塊和下夾緊塊，所述固定結構設置在上夾緊塊和下夾緊塊之間；

所述上夾緊塊為磁性壓塊，所述下夾緊塊為金屬塊。

優選地，上夾緊塊上固定連接有操作塊

優選地，固定結構包括設置在下夾緊塊朝向上夾緊塊一面上的通槽，所述通槽的一端與矩形凹槽相連通。

優選地，緊固裝置包括緊固螺栓，所述左擋板和右擋板上均設置有用于螺栓上螺桿穿過的緊固通孔，兩個緊固通孔等高且水平設置，所述第一夾緊塊和第二夾緊塊的下夾緊塊朝向左擋板和右擋板的一面上均設置有螺紋孔，所述螺紋孔與穿過緊固通孔的螺栓螺紋相連。

優選地，封裝塊為聚四氟乙烯制成的。

優選地，左擋板、右擋板及底板均為鋁合金制成的。

一種光纖光柵的封裝方法，包括如下步驟：

將光纖光柵放入至一種新型光纖光柵封裝夾具的封裝塊上矩形凹槽內，在光學顯微鏡下調整光纖光柵的位置，矩形凹槽的尺寸根據需要設置；

根據模量需求，將前驅體和固化劑混合并攪拌均勻后，放入真空烘箱或者使用真空容器將溶液中的氣泡去除，形成封裝聚合物膠體；

然后在封裝塊上涂覆脫模劑，將經過處理后的封裝聚合物膠體倒入至放置有光纖光柵的矩形凹槽內，待溶液自流平后置于恒溫箱中固化；

待固化完成后，將封裝夾具從恒溫箱中取出，待其恢復室溫后，置入低溫箱-20℃條件下20min，取出封裝夾具后用鑷子將封裝好的光纖光柵傳感器取出；