CN109297623A - 一种单臂式光纤光栅传感器 - Google Patents
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Abstract
一种单臂式光纤光栅传感器，包括光纤光栅附着在基底上作为TFBG、光纤光栅温度传感器；基底，采用高弹性钢丝或钢片；活动的紧固夹头和引出光纤。本发明提供了一种可行的，结构简单的新型光纤光栅传感器制造工艺，使其具备抗干扰能力强，可靠性、稳定性高，灵敏度高、易于进行组网测量等优异性能。
Description
技术领域
本发明涉及监测传感器的技术领域，具体涉及一种单臂式光纤光栅传感器。
背景技术
目前,在工程项目上大量使用的传统监测传感器为电信号的传感器，但是由于工程施工环境复杂恶劣，上述传感器在实际应用中受各种电磁干扰比较严重，且传感器的信号传输有效距离也受到限制，这些都是电信号类传感器不可避免的问题。因此，光纤光栅传感器的抗干扰、长距离等技术优势就比较突出了，但是实际应用中由于制造工艺、传感器结构以及光纤本身的易损性限制了其应用，另外光纤光栅的应变、温度交叉敏感特性也特别需要注意。
发明内容
本发明为克服传统电信号传感器和光纤传感器的缺点，提供了一种可行的，结构简单的新型光纤光栅传感器制造工艺，使其具备抗干扰能力强，可靠性、稳定性高，灵敏度高、易于进行组网测量等优异性能。
本发明的有益效果为：
本发明由光纤光栅、光纤光栅温度传感器、等强度梁、缸体组成，光纤光栅粘在等强度梁上，等强度梁安装在缸体壁上，缸体上盖承受一定压力后作用到等强度梁的另一端，产生变形，引起光纤光栅的应变，并采用一个不受力的光纤光栅温度传感器与测量光栅串联起来消除温度的影响。通过光纤光栅的应变与压力之间的换算来测得压力值。
附图说明
图1为本发明单臂式光纤光栅传感器结构示意图；
1、光纤光栅附着在基底上作为TFBG；
2、光纤光栅温度传感器；
3、基底（高弹性钢丝或钢片）；
4、活动的紧固夹头；
5、引出光纤。
具体实施方式
如图1所示，SaFBG（Single-arm fiber bragg grating）单臂式光纤光栅传感器，由受力弹性形变外壳、紧固夹头（固定件）、基底（高弹性钢弦或钢片）、光纤光栅以及光纤光栅温度计组成，将光纤光栅附着在在尺寸适应、高弹性的基底上，形成一个一体化的钢化光纤光栅敏感元件TFBG（Toughened fiber bragg grating）。TFBG的一端固定不动，另一段安装在可滑动的夹头上，能够与周边被监测结构的变形保持一致，光纤光栅与一个自由状态的不受力的光纤光栅温度传感器串联，光纤通过固定端的圆孔引出与光纤解调设备相连，由于光纤引出之前的状态是松弛的，因此不容易在安装过程总损坏。
由于直接采用光纤光栅来测量基底的应变变化，其测量精度取决于光纤光栅本身测量精度以及与基底的黏结程度，其应变的传递效率决定了传感器的精度。因此，为了使测量更准确，本发明尽量减少粘结层的厚度，采用高弹性的基底使其具有较好的变形传递效果，并通过测量基底温度作为补偿量并参与计算，同时，测得的温度也用于解决光纤光栅的应变和温度的交叉敏感问题。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种单臂式光纤光栅传感器，其特征在于：包括光纤光栅附着在基底上作为TFBG、光纤光栅温度传感器；基底，采用高弹性钢丝或钢片；活动的紧固夹头和引出光纤。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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