CN100394144C - 光纤树脂流动检测传感器 - Google Patents

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CN100394144C CNB2005100100956A CN200510010095A CN100394144C CN 100394144 C CN100394144 C CN 100394144C CN B2005100100956 A CNB2005100100956 A CN B2005100100956A CN 200510010095 A CN200510010095 A CN 200510010095A CN 100394144 C CN100394144 C CN 100394144C
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张博明
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Abstract

本发明提供的是一种光纤树脂流动监测传感器。它由普通的多模光纤制成，光纤包括硅纤芯和聚合物包层，光纤上有利用化学腐蚀法或者光纤钳将光纤的包层和保护层剥去裸露出的裸露纤芯段，裸露纤芯段的长度为1-5mm，一根光纤上有1-5个裸露纤芯段，有裸露纤芯段的多模传感光纤与普通的多模通讯光纤焊接，然后连接到红外光源，并与解调仪连接。当树脂流过裸露纤芯点时，对传输光信号的干扰转换为可测量的信号，就可探测到树脂流动前峰是否到达裸露纤芯点，同时可以根据采集数据测得树脂流经传感段的平均速度。本发明提供一种检测树脂流体内部的流动状况以及局部流速的传感器。

Description

光纤树脂流动检测传感器
(一)技术领域
本发明涉及的是一个是对树脂内部流动前峰位置以及流速进行检测的传感设备。具体地说是一种光纤树脂流动监测传感器。
(二)背景技术
常用的数码摄像机监测树脂表面流动的方法，不适合树脂内部流动监测。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提供对树脂内部流动前峰位置以及流速进行检测的传感设备，尤其适合于树脂内部流动监测。
本发明的目的是这样实现的：它由普通的多模光纤制成，光纤包括硅纤芯和聚合物包层，其特征是：光纤上有利用化学腐蚀法或者光纤钳将光纤的聚合物包层剥去裸露出的裸露纤芯段，裸露纤芯段的长度为1-5mm，一根光纤上有1-5个裸露纤芯段，有裸露纤芯段的多模光纤与普通的多模通讯光纤焊接，然后连接到红外光源，并与解调仪连接，纤芯为硅材料制成，直径125微米以内，其折射率1.50以内，外面有聚合物包层。
光纤树脂流动监测传感器由普通的多模光纤制成，光纤包括硅纤芯和聚合物包层，利用化学腐蚀法或者光纤钳将光纤的包层和保护层剥去裸露出纤芯。裸露纤芯的长度大约为1-5mm。一根光纤可依次做成1-5个裸露纤芯段，每一裸露段就是一个传感点，这样制成的具有多个传感点的多模光纤即为传感光纤。将准备好的多模传感光纤与普通的多模通讯光纤用光纤溶解仪焊接，然后连接到红外光源，并与解调仪连接，当树脂流过裸露纤芯点时，对传输光信号的干扰转换为可测量的信号，就可探测到树脂流动前锋是否到达裸露纤芯点，同时可以根据采集数据测得树脂流经传感段的平均速度。本发明提供一种检测树脂流体内部的流动状况以及局部流速的传感器。所述的测量信号为光强信号。所述的监测量为树脂流动前峰的位置以及树脂流经传感段的平均速度。
本发明利用光纤折射率传感的原理，开发可以多点监测的光纤树脂流动监测系统，将稳定化激光源、光纤无源器件、光电转换和信号处理电路高度集成，信号处理采用微电脑控制，大屏幕液晶图形显示，同时支持两路光纤传感。一根光纤可以制作出多个传感段可以形成分布式的监测网络。光纤由纤芯和包层构成。纤芯是传输光的介质，可采用硅纤芯和聚合物包层的光纤，利用化学腐蚀法或者光纤钳将聚合物包层剥掉，裸露出纤芯。裸露纤芯的长度大约为1-5mm。一根光纤可依次做成1-5个裸露纤芯段，每一段可作为一个传感器使用。将准备好的光纤安放到将要测量的位置，红外光源从光纤的一端输入，在另一端检测光强的输出。当树脂未到达裸露纤芯点时，相对较强的光信号可通过光纤传输。而当树脂流动前峰到达裸露纤芯点时，由于树脂比空气的折射率高，一部分光信号散射到树脂中，传输光信号强度有较大的损耗。将这些信号损耗转换为可测量的信号，就可探测到树脂流动前峰是否到达裸露纤芯点。从传感器中输出的信号如图6-8所示。每一传感段的长度可事先测定，记录下树脂流到传感段始端信号减弱的时间及树脂流到传感段末端信号趋于平稳的时间，则可得到树脂流经传感段的平均速度。
(四)附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明的工作状态示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
光纤树脂流动检测传感器由普通的多模光纤制成，光纤包括硅纤芯2和聚合物包层3、4，光纤上有利用化学腐蚀法或者光纤钳将光纤的包层和保护层剥去裸露出的裸露纤芯段1构成传感光纤，裸露纤芯段的长度为1-5mm，一根光纤上有1-5个裸露纤芯段，有裸露纤芯段的多模传感光纤与普通的多模通讯光纤6焊接，然后连接到红外光源，并与解调仪6连接。其中，纤芯为硅材料制成，直径125微米以内，其折射率1.50以内，外面有聚合物包层。将传感光纤的传感段放于需要测量的地方，如铺好纤维的模具中，同时也会有一部分带有聚合物包层的光纤段留在模具中，传感光纤与通讯光纤联接，通讯光纤与解调仪采用插拔式接头。

Claims (1)

1.一种光纤树脂流动监测传感器，它由普通的多模光纤制成，光纤包括硅纤芯和聚合物包层，其特征是：光纤上有利用化学腐蚀法或者光纤钳将光纤的聚合物包层剥去裸露出的裸露纤芯段，裸露纤芯段的长度为1-5mm，一根光纤上有1-5个裸露纤芯段，有裸露纤芯段的多模光纤与普通的多模通讯光纤焊接，然后连接到红外光源，并与解调仪连接，纤芯为硅材料制成，直径125微米以内，其折射率1.50以内，外面有聚合物包层。
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基于折射率变化的复合材料固化在线监测研究. 武湛君，张博明，王殿富等.《复合材料学报》，第19卷第6期. 2002
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