光纤Bragg光栅应变传感器法

此方法的优点：FBG应变传感器调制的是波长信号，测得信号在真值附近几乎没有扰动，信噪比高；一根光纤上可以刻多个光标，实现准分布式测量，非常适合大规模集成使用；光纤光栅为无源传感器，不受电磁场的影响，也不发热，无闪光放电现象，特别适于有强烈电磁场或易燃易爆的环境；光纤光橱的材料是非金属材料，耐腐蚀能力强，使用寿命一般为10年，适用于长期监测，FBG应变传感器在济南奥体中心体育馆，天津奥林匹克中心体育场、北京五棵松体育文化中心篮球馆等工程中得到应用。2100433B

一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法专利目的

《一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法》的目的是提供一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法。该方法不仅有效的保护了裸光纤光栅，而且可以改变光纤光栅的应变灵敏度，其增减敏系数可以根据封装材料的尺寸制定，满足实际工程的测量需求。增敏型应变传感器提高了光纤光栅的应变灵敏度，可以应用于应变量程小、测量精度要求高的应变测试中；而减敏型应变传感器相对降低了光纤光栅的应变灵敏度，适合于应变量程大、测量精度相对低的测量需求。基于这种封装方法的光纤光栅应变传感器，为大型工程结构的表面及内部应变测量提供了大应变量程和高测量精度的监测手段。

一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法技术方案

《一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法》所采用的技术方案是这样实现的：传感器由光纤光栅、两个封装部件、两个夹持部件以及两个固定支点组成。其中封装部件与夹持部件均为钢管。采用胶接的方法将光纤光栅两端固定于两个封装部件内，由于胶粘剂没有直接封装光纤光栅区域，消除了胶粘剂对光纤光栅应变传递的影响；然后将两个封装部件分别置于两个夹持部件内，并使用胶粘剂粘接封装部件和夹持部件；最后使用铆固、焊接或胶接的方式将夹持部件与固定支点连接。

封装部件材料为钢管；设两个固定支点的距离为L，两个封装部件之间的光纤的长度为

其中

钢的弹性模量约为光纤的3倍，当封装钢管的截面积

L定义传感器的增减敏系数，代入式(5)可得

由式(6)可以看出，通过调整增减敏系数K的值，即

一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法有益效果

《一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法》的效果和益处是，基于这种封装技术的光纤光栅应变传感器具有结构简单、受力明确、造价低廉的优点；由于胶粘剂没有直接接触光纤光栅区域，不仅消除了胶粘剂对光纤光栅应变传递的影响，而且避免了光纤光栅区域粘接不均匀带来的反射波长多峰值的现象；传感器的增减敏系数可以根据实际需要通过改变固定支点的位置来确定；通过一些辅助构件，传感器不仅可以采用铆固、焊接或胶接的方式安装于被测结构的表面，也可以埋入结构内部进行应变测量。基于这种封装方法的光纤光栅应变传感器，为大型工程结构的表面及内部应变测量提供了大应变量程和高测量精度的监测手段。

《一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法》属于传感技术领域，涉及到一种光纤光栅增减敏应变传感器的封装方法。

附图1是光纤光栅增敏型应变传感器封装结构的示意图。

附图2是光纤光栅减敏型应变传感器封装结构的示意图。

图中：1光纤，2封装部件，3夹持部件，4光纤光栅，5固定支点。