[实用新型]一种光纤环声发射传感器

说明书

本实用新型提出一种光纤环声发射传感器，包括光纤环、铜质骨架、铜质光纤保护外壳和光纤传输线。光纤环嵌入铜质骨架，光纤环的两个尾端各留出一段作为起始点与结束点；铜质光纤保护外壳包括铜质壳体和铜质底座，铜质壳体与铜质壳体形成闭合空间，铜质骨架嵌入铜质底座的凹槽；光纤传输线穿入铜质光纤保护外壳并与光纤环的尾端熔接。本实用新型的光纤环声发射传感器具有灵敏度高、稳定性好且成本低廉，能抗电磁干扰，能够长期稳定工作的优点。

技术领域

本实用新型属于声发射检测技术领域，具体涉及一种光纤环声发射传感器。

背景技术

光纤传感技术近年来正飞速发展。光纤抗电磁干扰、耐腐蚀、轻巧、损耗低、成本低廉等优点使它能代替传统的电类传感在强电磁干扰、极端温度等恶劣环境得到广泛应用。

声发射是一种常见的物理现象。结构体中局域源能量快速释放而产生瞬态弹性波的现象称为声发射。材料在应力作用下从最初的产生位错运动、出现微小裂纹、裂纹逐渐扩展，到材料断裂的整个过程中，都伴随着声发射信号的出现，因此，声发射信号能够反映结构体的健康情况。光纤环声发射传感器作为声发射传感器其传感机理是光纤在声波的作用下发生轴向的拉升或压缩变形，使得在其中传播的光的光程发生变化，进而使得光的相位受到声波的调制。于是通过检测相位的变化即可解调出声信号。

但是光纤环采用的是强度较大的抗弯折光纤绕制，其对固体中声发射信号的感应不敏感，所以如果要利用特殊制成光纤环进行传感，需要在光纤环中心加入骨架以增强光纤环对声发射信号的响应。传统的骨架一般为PE等聚合物，不耐高温。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型提出一种光纤环声发射传感器，以解决耐高温，能够长期稳定正常工作的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种光纤环声发射传感器，该光纤环声发射传感器包括光纤环、铜质骨架、铜质光纤保护外壳和光纤传输线；其中，光纤环嵌入铜质骨架，光纤环的两个尾端各留出一段作为起始点与结束点；铜质光纤保护外壳包括铜质壳体和铜质底座，铜质壳体与铜质壳体形成闭合空间，铜质骨架嵌入铜质底座的凹槽；光纤传输线穿入铜质光纤保护外壳并与光纤环的尾端熔接。

进一步地，光纤环采用具有聚酰亚胺涂覆层的耐高温单模光纤绕制而成。

进一步地，铜质骨架为圆柱形实心铜柱。

进一步地，光纤环的两个尾端粘贴在铜质骨架上。

进一步地，铜质壳体为圆柱形空心铜柱。

进一步地，利用环氧树脂高温胶对铜质壳体和铜质底座进行闭合处理。

进一步地，作为光纤传输线的金属铠装双芯连接线采用两条单芯连接线熔制而成。

进一步地，光纤传输线与光纤环尾端的熔接区采用热套管保护。

(三)有益效果

本实用新型提出一种光纤环声发射传感器，包括光纤环、铜质骨架、铜质光纤保护外壳和光纤传输线。光纤环嵌入铜质骨架，光纤环的两个尾端各留出一段作为起始点与结束点；铜质光纤保护外壳包括铜质壳体和铜质底座，铜质壳体与铜质壳体形成闭合空间，铜质骨架嵌入铜质底座的凹槽；光纤传输线穿入铜质光纤保护外壳并与光纤环的尾端熔接。

本实用新型的光纤环声发射传感器主要用于声发射高温检测领域，具有灵敏度高、稳定性好且成本低廉，能抗电磁干扰，能够长期稳定工作的优点。本实用新型的声发射传感器选用铜质骨架，可大大提高传感器在高温区段的适用性。在光纤环以及骨架外附加保护壳体不仅能使其在高温下更稳定的工作，而且壳体的固有频率与其所需测量的声发射信号频率相近，可以使骨架传递到光纤环的声发射信号得到加强，在提高传感器灵敏度的同时可以提高传感器的可靠性及稳定性。