[发明专利]用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其中，所述传感器嵌件包括光纤光栅、光栅封装器、保护层和连接器，所述光纤光栅包括若干个间隔设置的传导光纤和光栅单元区，所述光纤光栅上设置有若干个用以保护光栅单元区的光栅封装器，所述传导光纤外部包裹有保护层，所述光纤光栅的端部设置有连接器，其特征是：包括以下步骤：

(1)选择掺入光敏性材料的光纤，通过热挤出、注塑、涂覆和缠绕成型工艺，使光纤外周形成一定厚度的保护层；

(2)截取设定长度的具有保护层的光纤，根据检测要求按照设定的间距，剥去设定数量、设定长度的光纤外层塑料保护层，形成若干个光栅单元区，分别在每个光栅单元区的中心刻制不同中心波长的光栅，形成若干个光纤光栅传感器单元；

(3)在光栅单元区外套保护管，保护管管口和光纤之间的间隙胶封，形成温度光纤光栅，选取未外套保护管的光纤光栅作为应变光纤光栅；

(4)根据制品尺寸，制作光栅封装器模具，将温度光纤光栅、应变光纤光栅按照一定间距平行排列，放入同一光栅封装器模具中，使光栅单元区位于光栅封装器内部，在模具中浇注热塑性塑料熔体，熔体冷却后即完成光栅封装；

(5)把光栅封装器脱模，分别在温度光纤光栅和应变光纤光栅的端部接上连接器的内埋接头。

2.如权利要求1所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述光纤光栅为温度光纤光栅或/和应变光纤光栅。

3.如权利要求1所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述光纤光栅包括温度光纤光栅和应变光纤光栅，所述温度光纤光栅、应变光纤光栅平行排列，两者的光栅单元区位置相对应，共同组成一个兼具温度和应变测量功能的光栅对。

4.如权利要求1所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述光栅封装器包括光栅保护台和光栅定位架，光栅保护台将光纤光栅包埋于其中，传导光纤从光栅保护台截面中穿过，光栅定位架固定于光栅保护台下端，用以支撑光栅保护台并定位光栅在制品中的位置；所述光栅定位架固定于模具的定位工艺孔中或者粘贴于模具内表面。

5.如权利要求4所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述光栅封装器的定位架为翼状支架或者柱状支架。

6.如权利要求2所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述温度光纤、应变光纤上均有多个光栅单元区，每个光栅单元区都是一个独立的传感器，光栅单元区具有不同的中心波长，中心波长从一端依次递增。

7.如权利要求2所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述温度光纤光栅的光栅单元区外部套有保护管，并在管口胶封，使其光栅单元区与外界材料隔离，栅区中心波长变化仅与温度相关，实现温度测量。

8.如权利要求1所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述连接器包括内埋接头和外接插头，内埋接头内连光纤光栅，外接插头外接信号采集设备，所述内埋接头在温度光纤光栅或/和应变光纤光栅的端部，位于注塑制品边缘部位，内埋接头隐藏于注塑制品内部。

9.如权利要求1所述的一种用于注塑制品检测的光纤光栅传感器嵌件的制造方法，其特征是：所述步骤(4)中，光栅封装器模具型腔的长度大于光栅单元区的长度。