[发明专利]基于热应力机制的光纤光栅温度自补偿应变传感器有效
| 申请号： | 200810079638.3 | 申请日： | 2008-10-24 |
| 公开（公告）号： | CN101387500A | 公开（公告）日： | 2009-03-18 |
| 发明（设计）人： | 杜彦良;李剑芝;孙宝臣;刘晨曦 | 申请（专利权）人： | 石家庄铁道学院 |
| 主分类号： | G01B11/16 | 分类号： | G01B11/16 |
| 代理公司： | 石家庄新世纪专利商标事务所有限公司 | 代理人： | 张贰群 |
| 地址： | 050043河*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 应力 机制 光纤 光栅 温度 补偿 应变 传感器 | ||
1.一种基于热应力机制的光纤光栅温度自补偿应变传感器，其特征在于设有补偿装置，该补偿装置由第二元件(3)和第一元件(2)串连式连接而成，光纤光栅粘结在第一元件(2)中或其表面，光纤光栅处于串连轴线上或串联轴线的平行线上；第二元件(3)的横截面积大于第一元件(2)的横截面积，二者为一体化连接或分体式连接，光纤光栅固定在第一元件(2)的中心，光纤从二者的中心通过；当该补偿装置两端固定，且温度变化时，在线弹性范围内，第二元件(3)和第一元件(2)热应力相互作用导致第一元件(2)承受压应变或拉应变导致光栅波长向短波或长波方向移动，可实现对光栅波长温度漂移的自动补偿。
2.根据权利要求1所述的基于热应力机制的光纤光栅温度自补偿应变传感器，其特征在于所述的光纤光栅(4)和第一元件(2)的内壁间为双组分环氧树脂胶整体粘结固定结构。
3.根据权利要求1所述的基于热应力机制的光纤光栅温度自补偿应变传感器，其特征在于所述的第一元件(2)和第二元件(3)满足下列公式：
其中，K1为所使用的光栅的温度敏感系数，K2为光栅的应变敏感系数，
当第一元件(2)和件第二元件(3)为相同材料时，第一元件(2)和第二元件(3)的热膨胀系数为αT，第一元件(2)和第二元件(3)的长度、横截面积分别为L2、L3、S2、S3，
当第一元件(2)和第二元件(3)为不同材料时，第一元件(2)和第二元件B(3)的热膨胀系数分别为αT2、αT3，弹性模量分别为E1、E2，则上式改写为：
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