[发明专利]一种光纤光栅传感器封装装置及方法

权利要求书

1.一种光纤光栅传感器封装装置，其特征在于，包括底座（1）、工作台（2）、加热装置、涂胶装置、两个光纤夹紧机构（3）和预应力调节装置（4），所述预应力调节装置（4）设置在所述底座（1）上，两个光纤夹紧机构（3）中的一个设置在所述预应力调节装置（4）的输出端上，另一个设置在所述底座（1）上，设置在所述预应力调节装置（4）输出端上的光纤夹紧机构（3）通过预应力调节装置（4）的作用调整其与另一个光纤夹紧机构（3）之间的间距，所述工作台（2）布置在处于两个光纤夹紧机构（3）之间的所述底座（1）上，所述加热装置设置在底座（1）与工作台（2）之间；还包括位置调节装置（5），所述位置调节装置（5）设置在所述底座（1）上，所述工作台（2）设置在所述位置调节装置（5）上，所述加热装置设置所述位置调节装置（5）与工作台（2）之间；所述位置调节装置（5）包括X轴调节机构（510）、Y轴调节机构（520）和Z轴调节机构（530），所述X轴调节机构（510）设置在所述底座（1）上，所述Y轴调节机构（520）设置在所述X轴调节机构（510）上，所述Z轴调节机构（530）设置在所述Y轴调节机构（520）上，所述加热装置设置Z轴调节机构（530）与工作台（2）之间；所述X轴调节机构（510）为第一丝杆导轨机构，所述Y轴调节机构（520）为第二丝杆导轨机构；所述第一丝杆导轨机构设置在所述底座（1）上，所述第二丝杆导轨机构设置在所述第一丝杆导轨机构的滑块上；所述Z轴调节机构（530）包括基座（531）、压盘（532）、旋转套筒（533）、移动导杆（534）和导向杆（535），所述基座（531）设置在第二丝杆导轨机构的滑块上，所述旋转套筒（533）通过压盘（532）活动固定在所述基座（531）上，所述移动导杆（534）的一端与所述旋转套筒（533）的内腔螺纹连接，所述移动导杆（534）的另一端通过加热装置与所述工作台（2）相连接，所述基座（531）和所述移动导杆（534）内均设有多个导向孔，各导向孔内均承插有导向杆（535），每根导向杆（535）的两端均分别处在所述基座（531）和所述移动导杆（534）内；所述预应力调节装置（4）为直线丝杆导轨机构，两个光纤夹紧机构（3）中的一个设置在直线丝杆导轨机构中的滑块上；还包括光纤光栅张力测量装置（6），所述光纤光栅张力测量装置（6）设置在所述底座（1）上；还包括控制装置、显示装置（7）和摄像头（8），所述摄像头（8）设置在所述工作台（2）上，所述摄像头（8）的采集镜头朝向所述工作台（2）的工作面，所述显示装置（7）、所述摄像头（8）、所述直线丝杆导轨机构中的驱动电机和所述光纤光栅张力测量装置（6）分别与所述控制装置电连接；所述光纤夹紧机构（3）包括两个轴承座（310）、两个单向轴承（320）、夹紧轴（330）、压板（340）和连接组件（350），两个轴承座（310）均固定在所述底座（1）或所述预应力调节装置（4）的输出端上，两个单向轴承（320）分别固定在两个轴承座（310）上，所述夹紧轴（330）的两端分别与两个单向轴承（320）的内圈相连接，所述压板（340）通过连接组件（350）与所述夹紧轴（330）活动连接；所述连接组件（350）包括铰链（351）和磁铁（352），所述压板（340）的一端通过铰链（351）与所述夹紧轴（330）相连接，所述压板（340）的另一端通过磁铁（352）吸合在所述夹紧轴（330）上。

2.一种根据权利要求1所述光纤光栅传感器封装装置进行光纤光栅传感器的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将待封装基体置于工作台（2）的工作面上；

S2、将刻有光栅的光纤的一端通过固定在底座（1）上的光纤夹紧机构（3）夹紧，然后将刻有光栅的光纤的另一端依次经过工作台（2）的工作面和光纤光栅张力测量装置（6）后让固定在预应力调节装置（4）上的光纤夹紧机构（3）夹紧，旋转夹紧轴（330），让刻有光栅的光纤绷直，且确保刻有光栅的光纤的栅区位于工作台（2）的工作面正上方，微调预应力调节装置（4），当光纤光栅张力测量装置（6）上显示的张力大小符合封装要求时，停止预应力调节装置（4）；

S3、根据封装基体尺寸，利用Z轴调节机构（530）将工作台（2）的工作面调节到与栅区接近的高度；

S4、调节X轴调节机构（510）和Y轴调节机构（520）使栅区恰好处于封装基体正上方，再调节Z轴调节机构（530），使封装基体与栅区恰好贴合为止；

S5、启动涂胶装置将粘接剂点涂在栅区与封装基体接触的位置；

S6、启动加热装置，对粘接剂进行加热，使其快速固化；

S7、待粘接剂固化后，即可得到光纤光栅传感器。