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专利号: 2017105609700
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光纤光栅横向受力应变传感器,其特征在于:它包括由工字型传感器外壳(1)、圆轴基体(2)、光栅(3)、胶粘剂(4)、传感器中空孔(5)和光纤(6)构成的工字型传感器;所述的工字型传感器外壳(1)内设有贯通的传感器中空孔(5),圆轴基体(2)设置在传感器中空孔(5)的中央位置,在圆轴基体(2)的表面上对称布置两条光纤光栅(3),两条光纤光栅(3)在固定过程中应保证平直均匀、不弯曲,两条光纤光栅(3)分别与两根光纤(6)连接,两根光纤(6)延伸出传感器中空孔(5),所述光纤光栅(3)利用胶粘剂(4)黏贴在圆轴基体(2)表面,圆轴基体(2)利用胶水固定在传感器中空孔(5)中央,传感器中空孔(5)两侧使用胶粘剂(4)封孔,避免传感器中空孔(5)内的圆轴基体(2)从孔内滑出;所述的圆轴基体(2)上粘结有可同时测量工程结构表面一点数据的多根光纤光栅。

2.一种使用权利要求1所述光纤光栅横向受力应变传感器的检测方法,其特征在于:

利用焊接或者铰接的方式将工字型传感器两端固定在大型工程结构表面或者内部;工字型传感器内部的圆轴基体(2)上粘结多根光纤光栅,以对称的方式安装,同时测量工程结构表面一点的数据,提供了对比性以及增加了测量的精度;

首先用酒精将工字型传感器外壳(1)和圆轴基体(2)进行清洗,将圆轴基体(2)固定,在其表面涂覆一层薄薄的胶粘剂(4),将光纤光栅(3)平直的粘贴在圆轴基体(2)表面,待胶粘剂(4)固化后,采取同样的方式,在圆轴基体(2)其他位置粘贴光纤光栅(3);粘贴完成光纤光栅(3)后,将圆轴基体(2)置入传感器中空孔(5)中,置入位置在传感器中空孔(5)中间位置,在传感器中空孔(5)中注入一定量胶粘剂(4),保证圆轴基体(2)的稳定,待胶粘剂(4)固化后即完成封装过程;

包括如下步骤:

a将两条光纤光栅(3)连着光纤平直粘结固定在圆轴基体(2)的表面,粘结在圆轴基体(2)表面消除了胶粘剂(4)对光纤光栅(3)应变传递的影响;

b将圆轴基体(2)置入工字型传感器外壳(1)中的传感器中空孔(5)中央,利用胶粘剂(4)将圆轴基体(2)固定在传感器中空孔(5)中,最后使用焊接或者胶接的方式将工字型传感器外壳(1)安装在被测结构的表面或内部;

c 在被测结构受拉作用下,安装在被测结构表面的工字型传感器的两端同样受到拉力的作用,随着拉力变大,传感器中空孔(5)受拉收缩,挤压粘贴在圆轴基体(2)表面的光纤光栅(3),光纤光栅(3)受压力作用,根据光纤光栅(3)横向均匀特性进行分析压力与波长关系,解决了粘贴过程中被测结构与光栅延伸率不匹配;

d光纤光栅(3)通过解调仪将光信号转换为电信号发送到电脑中处理,通过电脑储存信号,并根据存储信息计算出传感器的受力信息。