[实用新型]一种表面粘贴式光纤光栅传感器

说明书

本实用新型涉及光纤光栅传感器的技术领域，尤其是涉及一种表面粘贴式光纤光栅传感器，包括下玻纤布、至少一条负载于下玻纤布上的光纤光栅以及覆盖在光纤光栅上的上玻纤布，还包括套设在光纤光栅上且固定于下玻纤布边沿处的承口接头、与承口接头配合的插口接头以及套设在光纤光栅外且与插口接头连接的保护管；下玻纤布与上玻纤布之间灌注有将下玻纤布、光纤光栅、承口接头以及上玻纤布牢靠结合成一个整体的环氧树脂胶，部分承口接头裸露在环氧树脂胶的外部。本实用新型具有不受光纤光栅和保护管长度限制、方便做预拉的效果。

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅传感器的技术领域，尤其是涉及一种表面粘贴式光纤光栅传感器。

背景技术

重大工程结构的健康监测和智能结构控制都涉及到对结构当前状态的测量，光纤光栅以其质量轻、体积小、灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点在风电、航空航天、大型土木工程结构的健康监测和智能控制方面得到广泛应用。

工程化光纤光栅传感器主要从结构设计、材料选择、封装工艺三个方面进行设计制备，其中封装工艺是决定光纤光栅传感器特性的关键。目前，国际上光纤光栅传感器主流的封装方式为细径管保护式和表面粘贴式。其中细径管保护式是将裸光纤光栅放入直径较小的钢管中，中间灌满环氧树脂等胶加以固定保护。管式封装光纤光栅传感器多用于埋入结构件内部，用以监测结构件内部的损伤变形情况。但是，管式封装光纤光栅传感器存在埋入工艺复杂、封装工艺对胶粘剂要求高等缺陷，同时光纤光栅传输光缆的引出对结构件本身的设计提出较高要求。相比之下，表面粘贴式光纤光栅传感器结构简单，易于安装，应用更为广泛。

现有的表面粘贴式光纤光栅传感器包括下玻纤布、负载在下玻纤布上的光纤光栅、覆盖在光纤光栅上的上玻纤布以及分别由光纤光栅两端套设在光纤光栅上的保护管，保护管延伸至下玻纤布上，下玻纤布与上玻纤布之间通过灌注的环氧树脂胶牢靠结合成一个整体。

现有的表面粘贴式光纤光栅传感器的制作主要包括以下几个步骤：

（1）选取一块面表面平整的玻璃板放于实验台上，将下脱模布、下玻纤布、光纤光栅、上玻纤布、上脱模布依次整齐铺放于玻璃板上，然后取两根保护管，分别由光纤光栅的端部套设并搭放在下玻纤布上，然后将光纤光删的一端固定于实验台上，另一端通过铅锤的方式拉伸，实现光栅光纤的预拉，然后对保护管的端部间隙进行密封；

（2）在脱模布的四周粘贴密封胶条，使密封胶条紧密粘合玻璃板且形成一个密封胶条圈，将注胶管的一端端口固定在密封胶条圈上，另一端伸入盛有胶的容器内；同样将真空管的一端端口固定在密封胶条圈上，另一端通过两口烧瓶连接真空泵；

（3）在密封胶条圈上方覆盖真空袋膜，使真空袋膜与密封胶条紧密接触，使玻璃板、上层真空袋膜以及密封胶条圈之间形成一个密闭空间；

（4）采用真空辅助灌注工艺将环氧树脂胶注入到密闭空间内；固化后，脱模，即脱去下脱模布和上脱模布。

但是上述中的现有技术方案存在以下缺陷：仅适用于光纤光栅相对较短的情况下，当光纤光栅过长时，保护管也需要随之加长，这就会导致制作的过程中需要很大的实验台才能对光纤光栅进行预拉，大大增加了制作难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种表面粘贴式光纤光栅传感器，其具有不受光纤光栅和保护管长度限制、方便做预拉的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种表面粘贴式光纤光栅传感器，包括下玻纤布、至少一条负载于下玻纤布上的光纤光栅以及覆盖在光纤光栅上的上玻纤布，还包括套设在光纤光栅上且固定于下玻纤布边沿处的承口接头、与承口接头配合的插口接头以及套设在光纤光栅外且与插口接头连接的保护管；

下玻纤布与上玻纤布之间灌注有将下玻纤布、光纤光栅、承口接头以及上玻纤布牢靠结合成一个整体的环氧树脂胶，部分承口接头裸露在环氧树脂胶的外部。