[发明专利]基于光纤光栅的复合材料热膨胀系数测量装置及测量方法

摘要

本发明涉及的是一种基于光纤光栅复合材料热膨胀系数测量装置和测量方法，属于测量技术领域。该装置由夹具（5）、标准试样块（7）、待测复合材料块（6）和光纤光栅传感器（8）组成；其中光纤光栅传感器（8）的一端与标准试样块（7）的自由端固定，另一端与待测复合材料块（6）的自由端固定。光纤光栅传感器、待测复合材料块、标准试样块放入温控箱中，受热发生膨胀，由于两者变化程度不同，将对光纤光栅传感器产生拉力作用，引起光栅中心波长发生变化。结合光纤光栅应变灵敏特性和相对测量方法，可以实现复合材料不同长度区间热膨胀系数的精确测量。

主权项

一种基于光纤光栅的复合材料热膨胀系数测量装置，其特征在于：由夹具（5）、标准试样块（7）、待测复合材料块（6）和光纤光栅传感器（8）组成；其中标准试样块（7）和待测复合材料块（6）相互平行，它们的一端为固定端，另一端为自由端；标准试样块（7）和待测复合材料块（6）的固定端被夹具（5）夹持；光纤光栅传感器（8）的一端与标准试样块（7）的自由端固定，另一端与待测复合材料块（6）的自由端固定；其中标准试样块（7）的自由端长度大于待测复合材料块（6）自由端长度；上述光纤光栅传感器（8）包括弹性基体（1）和封装于弹性基体中的光纤；光纤的一端在弹性基体内称作第一端，光纤的另一端伸出弹性基体外称作第二端；光纤上刻有两段相同的栅区（2、3），其中一段栅区邻近光纤第一端，该段栅区做毛细钢管（4）封装，该段栅区的尾纤与毛细钢管底部留有应变空隙。