CN118111485A - 光导夹持装置、光纤传感器及其制造方法 - Google Patents

光导夹持装置、光纤传感器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于光导(112)的夹持装置(300)。夹持装置(300)包括承载件结构,承载件结构具有用于将光导(112)固定在第一位置(401)的第一固定元件(301)和与第一固定元件(301)间隔开并用于将光导(112)固定在第二位置(402)的第二固定元件(302),其中第一和第二位置(401、402)在光导(112)的纵向延伸上相距第一距离(403)。还提供了一种具有第一表面(503)和相对的第二表面(504)的中间载体(500),其中,第一固定元件和第二固定元件(301、302)附接在第一表面(503)上的相应固定位置(501、502),第二表面(504)能够施加于测量对象。以此方式,固定元件(301、302)在中间载体(500)上的固定位置(501、502)的第二距离(505)大于光导(112)的纵向方向上的第一距离(403)。

Description

光导夹持装置、光纤传感器及其制造方法
本申请是分案申请,其原案申请是申请号为PCT/EP2016/072309、申请日为2016年9月20日的PCT申请,并且于2018年3月19日进入中国国家阶段,申请号为201680054376.8,名称为“光导夹持装置、光纤传感器及其制造方法”。
技术领域
本发明的实施例总体上涉及光纤传感器,特别地涉及用于包括光纤传感器的光导的夹持装置。本发明的实施例还涉及用于测量伸长和/或压缩的光纤传感器,以及用于制造光纤传感器的方法。
背景技术
光纤传感器通常被设计为测量装置,在其中借助于由光导传输的光辐射来光学地检测测得的参数。在这种情况下,光纤传感器可以被设计为非本征传感器,其中光导仅仅用于传输光辐射。更普遍的是,将光纤传感器设计为本征传感器,其中诸如光纤布拉格光栅(FBG)等的传感器元件例如包含在传感器光纤本身中。通过经由光导来对测得的参数进行光传输,光纤传感器基本不受外部的影响,例如电磁场的影响。此外,光纤传感器具有良好的电磁兼容性(EMC)。
本征光纤传感器对机械结构变化(例如伸长和/或压缩)以及温度变化敏感。为了测量待检测参数,传感器或光纤传感器元件适当地连接到测量对象,例如风力涡轮机的转子叶片,其中需要补偿不期望的影响并设定测量灵敏度。因此,希望进一步改进光纤传感器。
发明内容
根据一个实施例,提供了一种用于光导的夹持装置。夹持装置包括承载件结构和中间载体,承载件结构具有用于将光导固定在第一位置的第一固定元件和与第一固定元件间隔开并用于将光导固定在第二位置的第二固定元件,第一和第二位置在光导的纵向延伸上相距第一距离,中间载体具有第一表面和相反的第二表面,第一固定元件和第二固定元件附接在第一表面上的相应固定位置,第二表面能够施加于测量对象,其中,固定元件在中间载体上的固定位置的第二距离大于光导的纵向方向上的第一距离。
根据另一实施例,提供了用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的光纤传感器。传感器包括具有光纤布拉格光栅的光导,其中光导被夹持在夹持装置中。夹持装置包括承载件结构和中间载体,承载件结构具有用于将光导固定在第一位置的第一固定元件和与第一固定元件间隔开并用于将光导固定在第二位置的第二固定元件,第一和第二位置在光导的纵向延伸上相距第一距离,中间载体具有第一表面和相反的第二表面,第一固定元件和第二固定元件附接在第一表面上相应的固定位置处,第二表面能够施加于测量对象,其中固定元件在中间载体上的固定位置的第二距离大于光导的纵向方向上的第一距离。
根据另一实施例,提供了一种用于制造测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的传感器的方法,该方法包括以下操作:提供具有第一固定元件和第二固定元件的承载件结构,将光导设置在第一固定元件和第二固定元件之间,将光导固定到固定元件,借助于布置在固定元件之间的弹性元件来预张紧光导,以及将承载件结构附接到中间载体。
附图说明
在附图中示出了示例性实施例,并在以下说明中对其进行更详细地解释。
图1示意性地示出了根据一个实施例的用于光导的夹持装置的侧视图;
图2示出了根据一个实施例的用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的光纤传感器;
图3A示意性地示出了用于光导的夹持装置的一部分的从上方以一定斜角看的立体图;
图3B示意性地示出了用于光导的夹持装置的一部分的从下方以一定斜角看的立体图,其中该部分具有附接的覆盖元件和插入的光导;
图4示意性地示出了包括转子叶片和固定到转子叶片上的光纤传感器的风力涡轮机的一部分;
图5示意性地示出了用于根据本文描述的实施例的光纤传感器的测量装备;
图6示意性地示出了用于根据本文描述的实施例的光纤传感器的测量装备;并且
图7示出了用于说明根据本文描述的实施例的用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的传感器的制造方法的流程图。
在附图中,相同的附图标记表示相同或功能上相同的部件或块。
具体实施方式
在下文中,参照附图中示出的一个或更多个示例,对本发明的各种实施例进行详细说明。
图1示意性地示出了根据一个实施例的用于光导112的夹持装置300的侧视图。夹持装置300包括承载件结构,承载件结构具有用于将光导112固定在第一位置401的第一固定元件301和与第一固定元件301间隔开并用于将光导112固定在第二位置402的第二固定元件302。在两个位置401、402之间,光导112包括传感器元件111。根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,传感器元件111被配置为光纤布拉格光栅。夹持装置300的承载件结构被特别配置为用于容纳光导112,光导112包括能够设置在固定元件301、302之间的至少一个光纤布拉格光栅。应该说明的是,传感器元件111以本征传感器的形式布置在光导112内,并且在图1中未按比例示出。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,承载件结构可以包含从CFRP、GFRP、钢、铝、塑料、合金或其任意组合中选择的材料。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,固定元件301、302中的至少一个包括用于插入和固定光导112的凹部。根据另一实施例,光导112在固定位置401、402处粘附地结合到固定元件301、302。
第一位置401和第二位置402在光导112的纵向伸长上相距第一距离403,其中光导112分别在第一位置401和第二位置402处附接到第一固定元件301和第二固定元件302。此外,提供了具有第一表面503和相反的第二表面504的中间载体500,其中,第一固定元件301和第二固定元件302附接到第一表面503上相应的固定位置501、502,第二表面504能够附接到测量对象(未示出)。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,承载件结构由金属材料制成。根据又一实施例,中间载体500由GFRP或CFRP制成。可以选择中间载体500的材料和固定元件301、302的材料的材料组合,以实现温度补偿。根据能够与本文描述的其他实施例结合的又一实施例,选择第一距离403、第二距离505、承载件结构的材料以及中间载体500的材料,以使得提供对固定到承载件结构的光纤传感器110的无源温度补偿。
此外,可以配置承载件结构的热膨胀系数和中间载体500的热膨胀系数可以或使其彼此适配,以使得提供对固定到承载件结构的光纤传感器110的无源温度补偿。这样,至少部分地通过承载件结构的热膨胀来补偿中间载体500的热膨胀的优点得以实现。换言之,能够与本文描述的其他实施例结合的实施例提供了温度补偿,这使得第一距离403在温度变化时基本保持恒定。
尽管在图1中仅示出了单个传感器元件111,但应当理解,本发明不限于从单个传感器元件111获取数据,而是可以沿着光导112布置多个传感器元件111。因此,图1仅示出了可以形成为传感器光纤、光导纤维或光导112的光波导的一部分。例如,这种传感器元件111对光纤伸长和/或光纤压缩(参见图1中的箭头Δx)敏感。进入光导112的光辐射因此以变化的波长从传感器元件111反射。这种变化的波长由传感器元件111的机械载荷和温度效应决定。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,中间载体500上的固定元件301、302的固定位置501、502的第二距离505大于光导112的纵向方向上的第一距离403。这样,提供了一种转换器结构,其具有没有杠杆作用的机械信号放大布置。下面将参照图1来解释这种信号放大。假设安装到测量对象的中间载体500与测量对象一起沿箭头Δx所示的方向扩展。在该情况下,中间载体500相对于第二距离505或L的相对长度变化E由以下等式给出:
E=Δx/L (1)
此外,传感器元件111与光导112一起在第一位置401和第二位置402之间以根据以下等式的相对长度变化ε扩展:
ε=Δx/1 (2)
利用以上等式(1)和(2),由传感器元件111检测到的相对伸长ε为:
ε=E(L/1) (3)
这样,施加到测量对象的相对伸长以因子(L/1)增加,使得通过这种转换器结构提供了没有任何杠杆作用的信号放大或机械信号放大布置。这意味着施加到传感器元件111的相对长度变化ε大于施加到中间载体500的相对长度变化E。这使得测量分辨率得到显著提高。应当指出的是,上述信号放大反过来也适用于测量对象对中间载体500的压缩。特别地,固定元件301、302与中间载体500一起形成转换器结构,该转换器结构具有没有杠杆作用的机械信号放大布置并且能够基于变量1和L来设定。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的另一实施例,具有设定的没有杠杆作用的机械信号放大布置的转换器结构可以被配置成与承载件结构的材料的热膨胀系数一起使得无源温度补偿发生,特别是当夹持装置300被应用于待监测的测量对象时。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的另一实施例,可以以相对于光导112的纵向方向与评估单元(图1中未示出)成一定角度导出传感器光纤或光导112。特别地,可以通过结实的电缆来执行光导112的单侧导出。为了避免光导112的另一端处的反射,可以提供终端器,其安装在传感器元件111的与导出侧相对的一侧。
通过为中间载体500设置广泛应用于待监测的测量对象的选项,其对象伸长在更大范围内取平均值。这具有能够补偿测量对象的材料中的不连续的优点。此外,可以容易地通过粘附结合将中间载体500与整个传感器110一起应用于测量对象。
取决于中间载体500和/或第一和第二固定元件301、302的设计,将获得可调节的传感器高度305。根据能够与本文描述的实施例结合的另一实施例,将承载件结构安装到中间载体500和/或将中间载体500安装到待监测的测量对象可以通过粘附、焊接、结合或激光焊接来实现。
为了能够特别容易地例如在风力涡轮机的转子叶片上安装布置在如图1所示的夹持装置300中的光纤传感器,光纤传感器在垂直于图1中的光导112的横截面中具有小的尺寸305是有利的。例如,垂直于光导112的轴线的横截面中的最大尺寸305可以是10mm或更小,特别地可以是5mm或更小。如图1所示的配置允许以简单的方式实现这种尺寸。
生产如图1所示的用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的传感器,基本上需要以下操作:提供具有第一固定元件301和第二固定元件302的承载件结构,将光导设置在第一固定元件301和第二固定元件302之间,将光导112固定到固定元件301、302,借助于布置在固定元件301、302之间的弹性元件506来预张紧光导112,以及将承载件结构附接到中间载体500。
图2示出了用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的光纤传感器110。传感器110包括具有光纤布拉格光栅111的光导112,其中光导112被夹持在图1所示的夹持装置300中。图1所示的夹持装置300以俯视图示出。光导112的至少一端连接到下面将参照图6进一步描述的用于测量伸长和/或压缩的评估单元。应该指出的是,除了评估由传感器元件111反射的光之外,可以在评估单元中分析透射过传感器元件111的光。
为了例如以特别容易的方式将如图1所示的光纤传感器设置在转子叶片上,特别是在外部径向区域中,光纤传感器在垂直于图1中的光导112的横截面中具有小的尺寸305是有利的。例如,垂直于光导112的轴线的横截面中的最大尺寸305可以是10mm或更小,特别地可以是5mm或更小。如图1所示的配置允许以简单的方式实现这种尺寸。
图3A和3B从不同的视角示出了光纤传感器110的部分的另外的视图以阐明典型的实施例。图3A示意性地示出了用于光导112的承载件结构的从上方以一定斜角看的立体图,图3B示意性地示出了用于光导112并且具有附接的覆盖元件303和插入的光导112的承载件结构的从下方以一定斜角看的立体图,即在传感器操作时从测量对象被安装的一侧看的立体图。提供覆盖元件303实现了光纤传感器110以及承载件结构被保护免受损坏的优点。根据一个实施例,承载件结构设置在中间载体(图3A和3B中未示出)与覆盖元件303之间。因此,安装的覆盖元件303提供了免受外力影响的保护,特别是阶段式保护。根据能够与本文描述的其他实施例结合的另一实施例,还向覆盖元件303施加了软橡胶层以保护光纤传感器110免受环境影响。
光导112包括光导芯113和光导护套115,光导芯113包括形成为例如光纤布拉格光栅的传感器元件111。根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,承载件结构还包括至少一个弹性元件506,其布置在第一固定元件301与第二固定元件302之间并且配置成使固定到固定元件301、302或者固定到第一位置401和第二位置402的光导112在其纵向方向上预张紧。如图3A所示,承载件结构可以包括弹性元件506。因此,除光纤伸长之外,通过光信号还可以检测光纤压缩。换言之,实现了这样的优点,即弹性元件506预张紧附接到承载件结构的光纤布拉格光栅,使得该光栅能检测伸长和压缩两者。由于实现了光导112和光纤传感器元件111的预张紧,因此可以检测正负伸长。此外,光学传感器光纤的预张紧使得能够检测光纤损坏或已经从固定元件301、302中的一个或两个上的固定点401、402脱离的状态。因此,光导122的这种预张紧以有利的方式使得能够检测光导112从固定元件301、302的脱离和伸长。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,承载件结构可以与弹性元件506一体地形成。
如图3B所示,承载件结构包括表面507,即到中间载体500的连接表面,其能够附接到中间载体500。这种附接例如可以是粘合连接或焊接。表面507与图1中所示的第一固定位置501和第二固定位置502重合。
图4示出了风力涡轮机200。风力涡轮机200包括塔架202和机舱203。转子500附接到机舱203。转子500包括毂部205,转子叶片100紧固在毂部205。根据典型实施例,转子500具有至少两个转子叶片,特别是三个转子叶片。在风力发电厂或风力涡轮机操作时,转子500(即毂部205和转子叶片100一起)绕轴转动。因此,驱动发电机以产生电力。为了例如在风力涡轮机中采用光纤传感器110,可以将例如图3A和3B所示的光纤传感器110设置在转子叶片100上,特别是其外部径向区域中。在这种情况下,光纤传感器110在垂直于图1中的光导112的横截面中具有小的尺寸305是有利的。例如,垂直于光导112的轴线的横截面中的最大尺寸可以是10mm或更小。如参考图1所示的配置使得这种尺寸能够容易地实现。
如图4所示,至少一个光纤传感器110被设置在转子叶片100上。传感器110与评估单元114经由信号线或光导112通信。例如,评估单元114向风力涡轮机200的控制单元204传递信号。
这里,例如对于在风力涡轮机的转子叶片中的使用或对于用于监测风力涡轮机的方法,在垂直于光导112的纵向延伸的方向上测量伸长和/或压缩是特别有利的。例如,风力涡轮机因操作条件变化而需要受到复杂的控制。在监测风力涡轮机的操作状态时,使用多个传感器。例如,可以测量转子叶片100上的伸长和/或压缩以测量转子叶片100的弯曲。
由于与风力涡轮机操作有关的条件,例如压力和温度变化、天气和气象条件、特别是剧烈变化的风力条件,以及由于多种法定的安全措施,监测和用于监测所需的传感器受到多种边界条件的限制。例如,操作期间,转子叶片100处可能出现压力变化。此时,可能出现沿转子叶片轴线101的不稳定,这会干扰风力涡轮机的操作并降低能量产出。此外,在单个转子叶片中可能产生压力变化并因此产生振动或振荡。这在许多情况下导致临界操作状态,需要复杂的控制和/或调节措施。此外,直接在转子叶片上进行伸长和/或压缩测量,使得能够设定对能量产出有效的桨距角。
每个转子叶片100可以具有其自身单独的伸长和/或压缩分布。因此,根据能够与本文描述的其他实施例结合的某些实施例,在每个转子叶片100中设置至少一个光纤传感器110。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的一些实施例,由于借助于光导112或光导纤维的传输降低了雷击损坏的风险,经由光导112光学地传输信号的光纤传感器110能够实现沿着转子叶片100的纵向延伸的径向安装位置,该径向安装位置到目前为止在实践中被认为是不利的。因此,可以设置光纤传感器110,使得它们允许组装在转子叶片110的外部径向区域107中,而不会增加雷击损坏的风险。
图5示出了根据本文描述的实施例的用于测量光纤伸长和/或压缩的典型测量系统。该系统包括一个或更多个光纤传感器110。该系统包括电磁辐射源602,例如主光源。源602用于提供光辐射,通过该光辐射能够照射至少一个光纤传感器110。为此,在主光源602与第一光纤耦合器604之间设置光传输光纤或光导603。光纤耦合器604将主光耦合到光纤或光导112中。例如,源602可以是宽带光源、激光器、LED(发光二极管)、SLD(超辐射发光二极管)、ASE光源(放大的自发发射源)或SOA(半导体光放大器)。本文描述的实施例也可以使用相同或不同类型(见上文)的多个源。
诸如光纤布拉格光栅之类的传感器元件111光学地耦接到传感器光纤112。从光纤传感器110反射出的光又将经由光纤耦合器604被引导,光纤耦合器604经由传输光纤605将光引导到分束器606中。分束器606将反射光分离,以用于借助第一检测器607和第二检测器608进行检测。在这种情况下,在第二检测器608上检测到的信号首先由光学滤波设备609进行滤波。由于滤波设备609,能够分析从传感器元件111输出的光信号的波长分布。
通常,可以提供如图5所示的、没有分束器606或检测器607的测量系统。然而,检测器607使得光纤传感器110的测量信号相对于其他强度波动被标准化,例如相对于源602的强度的波动、各个光导之间的界面上的反射引起的波动、光导112与评估单元114之间的界面上的反射引起的波动或其他强度波动等。该标准化提高了测量精度,并且在测量系统的操作操作期间降低了对设置在评估单元114与光纤传感器110之间的光导112的长度的依赖。
用于对从传感器元件111输出的光反射信号进行滤波的光学滤波设备609或附加的光学滤波设备可以包括从边缘滤波器、薄膜滤波器、光纤布拉格光栅、LPG、阵列波导光栅(AWG)、中阶梯光栅、光栅阵列、棱镜、干涉仪及其任意组合中选择的光学滤波器。
图6示出了评估单元114,其中光纤传感器110的信号经由光导112被引导至评估单元114。此外,图6中示出了光源602,其可以可选地设置在评估单元中。然而,也可以单独地或在评估单元114的外部设置光源602。光纤传感器110的光信号被检测器(即光电转换器702)转换为电信号。通过模拟抗混叠滤波器703对电信号进行滤波。在通过模拟抗混叠滤波器或低通滤波器703进行模拟滤波之后,信号通过模数转换器704被数字化。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的一些实施例,评估单元114使得能够基于从光纤传感器元件111输出的反射信号来识别其上安装了夹持装置300的中间载体的测量对象的伸长和/或压缩。抗混叠滤波器能够具有1kHz或以下、特别地500Hz或以下、更特别地100Hz或以下的临界频率。根据本文描述的实施例,这种滤波发生在数字化之前。根据本文描述的实施例,模拟低通滤波发生在对光纤传感器110的信号进行数字化之前。根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,低通滤波器也可以被称为模拟抗混叠滤波器。据此,在采样定理内考虑奈奎斯特频率,并且借助于模拟低通滤波器或模拟抗混叠滤波器来提供信号部分小于奈奎斯特频率的低通滤波。基于本文描述的包括光纤传感器110和模拟低通滤波器的实施例,可以提供对测量对象的伸长和/或压缩的经改进的测量。图6还示出了数字评估单元706,其可以包括例如CPU、存储器以及用于数字数据处理的其他元件。
如相对于图6所解释的,能够改进借助于光纤传感器110检测伸长和/或压缩的方法。例如,提供了一种评估单元114。评估单元114可以包括用于将光信号转换为电信号的转换器。例如,可以将光电二极管、光电倍增管(PM)或任何其他光电检测器用作转换器。例如,评估单元114还包括与转换器或光电检测器的输出部连接的抗混叠滤波器703。评估单元114还可以包括与抗混叠滤波器703的输出部连接的模数转换器704。评估单元114还可以包括被布置为评估数字信号的数字评估单元706。
根据能够与本文描述的其他实施例结合的实施例,能够提供光纤传感器110中的温度补偿,使得具有非常低的热膨胀系数的材料用于中间载体500和/或固定元件301、302。
根据实施例,光导112可以例如是玻璃纤维、光导纤维或导电聚合物,其中如果需要的话,可以使用掺杂的材料,例如光学聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、石英玻璃、乙烯-四氟乙烯等。光导纤维可以特别地形成为SMF-28光纤。
图7示出了用于说明根据本文描述的实施例的用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的光纤传感器110的制造方法的流程图。详细地讲,用于制造传感器110的方法包括以下块801至807。在块801中,制造过程开始。随后,在块802中,设置具有第一固定元件301和第二固定元件302的承载件结构。在随后的块803中,例如通过将光导112插入固定元件301、302上的专用槽中来将光导112设置在第一固定元件301和第二固定元件302之间。最后,将光导112固定到固定元件301、302(块804)。
参见块805,现在能够借助于布置在固定元件301、302之间的弹性元件506来预张紧光导112。在块806中将承载件结构附接到中间载体500之后,在块807中制造过程结束。
因此,提供了用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的光纤传感器110。传感器110包括具有光纤布拉格光栅111的光导112,其中光导112被夹持在夹持装置300中。夹持装置300又包括承载件结构,承载件结构具有用于将光导112固定在第一位置401的第一固定元件301和与第一固定元件301间隔开并用于将光导112固定在第二位置402的第二固定元件302,其中第一和第二位置401、402在光导112的纵向延伸中相距第一距离403。还提供了一种具有第一表面503和相反的第二表面504的中间载体500,其中,第一固定元件301和第二固定元件302附接在第一表面503上相应的固定位置501、502中,第二表面504能够应用于测量对象。在这种情况下,中间载体500上的固定元件301、302的固定位置501、502的第二距离505大于光导112的纵向方向上的第一距离403。
光纤传感器110的其他应用存在于振动测量领域。例如,通过检测伸长和压缩,使得可以检测机载振动和结构传递振动。根据本文描述的实施例的光纤传感器110能够检测到的这种振动能够具有在1kHz或更高的范围内、典型地在5kHz或更高的范围内的频率。
尽管以上基于典型实施例描述了本发明,但是本发明并不限于此,而是能够以多种方式进行修改。本发明也不限于上述可能的应用。

Claims (18)

1.一种用于光导的夹持装置,包括:
承载件结构,其具有:
第一固定元件,用于将所述光导固定在第一位置处;以及
第二固定元件,与所述第一固定元件间隔开,用于将所述光导固定在第二位置处,其中所述第一位置与第二位置在所述光导的纵向延伸上相距第一距离;
以及
中间载体,其具有第一表面和相反的第二表面,所述第一固定元件和第二固定元件附接在所述第一表面上的相应固定位置处,所述第二表面能够被施加于测量对象,
其中,所述固定元件在所述中间载体上的固定位置的第二距离大于所述光导的纵向方向上的第一距离。
2.根据权利要求1所述的夹持装置,其中所述承载件结构还包括至少一个弹性元件,其布置在所述第一固定元件与第二固定元件之间并且被配置成使固定到所述固定元件的光导在纵向方向上预张紧。
3.根据权利要求1或2所述的夹持装置,其中所述承载件结构被配置成容纳光导,所述光导具有能够被设置在所述固定元件之间的至少一个光纤布拉格光栅。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的夹持装置,其中所述承载件结构由金属材料制成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持装置,其中所述中间载体由钢、铝、CFRP、GFRP或塑料制成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的夹持装置,其中所述第一距离、所述第二距离、所述承载件结构的材料以及所述中间载体的材料被选择以提供对固定到所述承载件结构的光纤传感器的无源温度补偿。
7.根据权利要求6所述的夹持装置,其中所述承载件结构的热膨胀系数和所述中间载体的热膨胀系数被配置成提供对固定到所述承载件结构的光纤传感器的无源温度补偿。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的夹持装置,其中所述弹性元件被配置成使附接到所述承载件结构的光纤布拉格光栅预张紧,以使得所述光栅能检测伸长和压缩二者。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的夹持装置,其中所述固定元件中的至少一个具有用于插入和固定所述光导的凹部。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的夹持装置,其中所述承载件结构与所述弹性元件形成为整件。
11.一种用于测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的传感器,包括:
根据权利要求1至10中任一项所述的夹持装置;以及
具有光纤布拉格光栅的光导。
12.根据权利要求11所述的传感器,还包括:
覆盖元件,其中所述承载件结构设置在所述中间载体与所述覆盖元件之间。
13.一种用于制造测量待监测的测量对象的伸长和/或压缩的传感器的方法,包括:
提供具有第一固定元件和第二固定元件的承载件结构;
将光导设置在所述第一固定元件和第二固定元件之间;
将所述光导固定到所述固定元件;
借助于布置在所述固定元件之间的弹性元件来使所述光导预张紧;以及
将所述承载件结构附接到中间载体。
14.根据权利要求11所述的方法,其中所述光导粘附地结合到所述固定元件。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的方法,其中通过粘附、焊接、结合或激光焊接来将所述承载件结构安装到所述中间载体和/或将所述中间载体安装到所述待监测的测量对象。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,其中所述固定元件与所述中间载体一起形成转换器结构,所述转换器结构具有没有杠杆作用的机械信号放大布置。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法,其中对所述光导的预张紧提供对压缩的检测和/或对所述光导与固定元件脱离的检测。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法,其中所述中间载体的热膨胀至少部分地由所述承载件结构的热膨胀补偿。
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