专利名称：一种光纤光栅应变传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用在安全监测领域的观测仪器，特别涉及一种光纤光栅应变传感器。
背景技术：
光纤光栅简称FBG传感器是20世纪90年代光纤传感领域最主要的发明，它是以 FBG为核心器件而产生的传感器产品，FBG是一种光纤无源器件，具有可靠性好、测量精度高、能够进行时时监测、抗电磁干扰、抗雷击等优点。因此目前在石油行业、电力行业、矿业及建筑结构安全监测等领域，主要利用光纤光栅传感器替代老式的电信号传感器。本申请人研制出一种光纤光栅应变计，它主要是用于单独测应变的单光栅表面安装的小应变计，这种应变计只能运用于钢结构和混凝土表面安装，并且只能用于测量应力变化而无法进行温度测量，如果测量温度，则必须另外增加一支温度计。
实用新型内容为了克服现有技术所述光纤光栅应变计无法同时测量温度的问题，本实用新型实施例提供了一种光纤光栅应变传感器，它能够将温度与应变测量集中于一体。所述技术方案如下一种光纤光栅应变传感器，所述传感器包括外筒、机芯、铠装接头、铠装光缆以及定位盘，所述机芯设于所述外筒内部并沿其两端伸出，所述机芯的包括互为连接的两个端部和一个中部，所述机芯的两个端部均部分与所述外筒的内壁相接触、其余部分由所述外筒伸出，所述机芯的两个端部各设有一个通孔，所述两个通孔内分别插接着一个所述铠装接头，其中一个所述铠装接头连接着所述铠装光缆，所述机芯的中部设有应变框并且所述机芯的中部与所述外筒内壁之间均设有空腔，所述应变框上连接着双光栅，所述双光栅两端分别经所述两个通孔伸出分别伸入各自的所述铠装接头，所述两个铠装接头分别与所述外筒之间设置着所述各自的定位盘，所述定位盘均套接所述机芯的端部。具体地，所述机芯的两个端部与所述外筒内部相接触处设有密封圈。具体地，所述两个定位盘分别与所述机芯通过焊接固定。具体地，所述两铠装接头分别与所述机芯之间通过螺纹连接。进一步的，为了保护外露的铠装接头和铠装光缆，连接着所述铠装光缆的所述铠装接头外部套接着橡胶套。本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是相比现有技术，本实用新型通过含有双光栅的机芯，解决了现有光纤光栅应变计不能同时测温的问题，不仅能够同时测量应变和温度，而且对应变光栅进行了温度补偿。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例所述光纤光栅应变传感器的剖视图。附图中，各标号所代表的组件列表如下1第一铠装接头，2定位盘A，3第一 0型圈，4外筒，5机芯，6双光栅，6. 1应变光栅， 6. 2温度光栅，7第二 0型圈，8定位盘B，9第二铠装接头，10铠装光缆，11环氧树脂，12焊接，13橡胶套。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本实用新型实施例所述的一种光纤光栅应变传感器，所述传感器包括外筒4、机芯5、第一铠装接头1、第二铠装接头9、铠装光缆10、定位盘A2和定位盘B8。所述机芯5设于所述外筒4内部并沿其两端伸出。所述机芯5的包括互为连接的两个端部和一个中部。所述机芯5的两个端部均部分与所述外筒4的内壁相接触，其余部分由所述外筒4伸出。所述机芯5的两个端部各设有一个通孔。所述两个通孔内分别插接着一个所述铠装接头，其中第二铠装接头9连接着所述铠装光缆10。所述机芯5的中部设有应变框，并且所述机芯5的中部与所述外筒4内壁之间均设有空腔。所述应变框上连接着双光栅6，所述双光栅6包括应变光栅6. 1和温度光栅6. 2。所述双光栅6两端分别经所述两个通孔伸出，并分别伸入第一铠装接头1和第二铠装接头9。所述第一铠装接头1所述外筒4之间设置着所述定位盘A2，第二铠装接头9与所述外筒4之间设有所述定位盘B8，定位盘A2及定位盘B8均套接所述机芯5的端部。具体地，如图1所示，所述机芯5的两个端部与所述外筒4内部相接触处设有第一 0型密封圈3。所述定位盘B8的外筒4与所述机芯5之间设有第二 0型密封圈7，使得本实用新型具有良好的密封性。具体地，所述定位盘A2及定位盘B8分别与所述机芯5通过焊接固定。具体地，所述第一铠装接头1与所述机芯5之间、第二铠装接头9与所述机芯5之间，分别通过螺纹连接。进一步的，为了保护外露的第二铠装接头9和铠装光缆10，所述铠装光缆10和所述第二铠装接头9外部套接着橡胶套13。本实用新型的组装过程如下1. 1将机芯5上的“0”圈槽上套好第一 0型圈3。1. 2将定位盘B8与机芯5通过螺纹连接后在接缝处焊接12牢固。1. 3将第二 0型圈7套在机芯5与定位盘B8组成的环形槽内。1. 4将刻好的双光栅6固定在机芯5上的相应位置(参见图1)，双光栅6的尾纤要从机芯5两端通孔的小孔穿出。1. 5将外筒4套在装配就绪的机芯5上，在把定位盘A2通过螺纹连接在机芯5的另一端上，焊接12牢固。1. 6将铠装光缆10 —端装上第二铠装接头9，拉紧后用液压钳将铠装接头9与铠装光缆10压接在一起，在套上橡胶套13进行装饰一下。1. 7将甩出的光纤穿入铠装光缆10，通过螺纹将压好的第一铠装接头1和第二铠装接头9固定在机芯5的两个端部，注意空腔内填满环氧树脂11，这个整体就叫光纤光栅应变传感器。本实用新型的工作原理如下参见图1，通过混凝土内部和表面及钢结构表面的应力变化，带动定位盘A2与定位盘B8发生位移变化，进而带动应变框5的张拉与压缩变化，在通过黏贴在应边框5表面的应变光栅6. 1测量出应变框表面的应力变化，在通过光纤将光信号传输出来，经过解调仪将信号解调出来，从而得到应力变化的多少。温度光栅6. 2 主要是为了测温和对应变光栅6. 1进行温度补偿的作用，数据的读取也是通过解调仪。本实用新型通过含有双光栅的机芯，解决了现有光纤光栅应变计不能同时测温的问题，不仅能够同时测量应变和温度，而且对应变光栅进行了温度补偿。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述传感器包括外筒、机芯、铠装接头、铠装光缆以及定位盘，所述机芯设于所述外筒内部并沿其两端伸出，所述机芯的包括互为连接的两个端部和一个中部，所述机芯的两个端部均部分与所述外筒的内壁相接触、其余部分由所述外筒伸出，所述机芯的两个端部各设有一个通孔，所述两个通孔内分别插接着一个所述铠装接头，其中一个所述铠装接头连接着所述铠装光缆，所述机芯的中部设有应变框并且所述机芯的中部与所述外筒内壁之间均设有空腔，所述应变框上连接着双光栅，所述双光栅两端分别经所述两个通孔伸出分别伸入各自的所述铠装接头，所述两个铠装接头分别与所述外筒之间设置着所述各自的定位盘，所述定位盘均套接所述机芯的端部。
2.如权利要求1所述的光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述机芯的两个端部与所述外筒内部相接触处设有密封圈。
3.如权利要求1所述的光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述两个定位盘分别与所述机芯通过焊接固定。
4.如权利要求1所述的光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述两铠装接头分别与所述机芯之间通过螺纹连接。
5.如权利要求1-4任一项所述的光纤光栅应变传感器，其特征在于，连接着所述铠装光缆的所述铠装接头外部套接着橡胶套。
专利摘要本实用新型公开了一种光纤光栅应变传感器，属于安监产品领域。所述传感器包括外筒、机芯、铠装接头、铠装光缆以及定位盘，所述机芯的两个端部均部分与所述外筒的内壁相接触、其余部分由所述外筒伸出，所述机芯的两个端部分别插接着一个所述铠装接头，其中一个所述铠装接头连接着所述铠装光缆，所述机芯的中部设有应变框，其上连接着双光栅，所述双光栅经通孔伸入各自的所述铠装接头，所述两个铠装接头分别与所述外筒之间设置着所述各自的定位盘，所述定位盘均套接所述机芯的端部。本实用新型解决了现有光纤光栅应变计不能同时测温的问题，不仅能够同时测量应变和温度，而且对应变光栅进行了温度补偿。
文档编号G01L1/24GK202133378SQ201120149879
公开日2012年2月1日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者李涛, 郭玉田 申请人:北京基康科技有限公司