CN201104221Y - 一种光纤光栅应变传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光纤光栅应变传感器，其包括一对底座和置于该底座上的光纤光栅应变传感器，该光纤光栅应变传感器中间段设有弹性梁，光纤光栅固定在弹性梁的两端，弹性梁的两端各连接一螺纹管，在螺纹管上各设两个螺母，所述底座夹在两个螺母中间，光纤光栅应变传感器通过这4个螺母固定在底座上。调节螺纹管上螺母来拉伸光纤光栅应变传感器；调节传感器中心波长到需求位置；调节光纤光栅应变传感器波长的更稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤光栅传感技术，具体地说属于一种光纤光栅应变传感器。
背景技术
光纤光栅应变传感器的工作原理是利用光纤光栅的波长受应力影响而变化，而变化量是成线性这一特征来设计的，根据传感器波长的变化量，可以得出被测物体的表面应变的变化量。应变可分为正拉应变及负压应变，两者分别可通过拉伸传感器内光纤光栅及释放光纤光栅上的预拉力来实现。
传统光纤光栅应变传感器，如中国实用新型专利公告号为CN2651704Y，名称为一种光纤光栅应变传感器，为实现传感器的负应变测试能力，在制作过程需要对光栅做预拉固定处理，而这种处理在实现了对负应变的测试能力的同时，也对正应变的测试量程做了限制(传统应变传感器测试能力在±1500με左右)。由于有些用户只需要测试负应变，也有些用户只需要测试正应变，所以此种光纤光栅应变传感器在被使用场合的选择上，有一定的局限性。而且在安装过程中光纤光栅应变传感器的零点波长很容易受安装时的外力影响而发生漂移，操作很不方便。
另外传统使用的应变传感器还有弦式传感器、贴片式电阻应变传感器等，它们在安装使用后无法拆卸再次使用，所以只能适合长时间的监测的需求，但对被测体短期的应变检测的需求往往被忽略了，目前市场上使用的应变传感器在设计上忽略了可装卸使用这一点，即传感器短期安装检测，并可拆卸，反复安装使用，满足一些廉价的短期检测的需求。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种光纤光栅应变传感器，它既能适用于测试负应变又适用于测试正应变，且零点波长可以在安装后进行调节而不发生漂移。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种光纤光栅应变传感器，包括一对底座和置于该底座上的光纤光栅应变传感器，该光纤光栅应变传感器中间段设有弹性梁，光纤光栅固定在弹性梁的两端，弹性梁的两端各连接一螺纹管，在螺纹管上各设两个螺母，所述底座夹在两个螺母中间，光纤光栅应变传感器通过这4个螺母固定在底座上。
所述弹性梁外套有外管，外管的两端内径分别套在两个螺纹管内端圆的外径上，外管和螺纹管之间设有密封圈。所述的密封圈为“O”型密封圈。
本实用新型由于采用了两端带螺纹管的光纤光栅应变传感器结构，可通过向内调节外侧微调螺母来拉伸光纤光栅应变传感器，调节其中心波长到需求位置；也可通过向外调节内侧微调螺母，顶紧安装底座来实现光纤光栅应变传感器波长的更稳定性。另外，光纤光栅应变传感器在使用的安装过程通过调整预拉伸量，从而调整光纤光栅应变传感器初始中心波长以确定光纤光栅应变传感器的初始状态。与现有技术相比，本实用新型优点是：如需要光纤光栅应变传感器的测试范围在0με～3000με，则将光纤光栅应变传感器调整到初始波长即可；需要光纤光栅应变传感器测试范围在-1500με～+1500με，则将光纤光栅应变传感器预拉1500με位置；需要光纤光栅应变传感器测试范围在-3000με～0με，则将光纤光栅应变传感器预拉3000με位置，也就是说其在测试范围的选择上相当灵活；另外，本实用新型的光纤光栅应变传感器零点波长可以在安装后进行调节，不存在因安装而引起的波长漂移问题。
如果做短期检测，在检测完成后，可向外调节外侧螺母，向内调节内侧螺母来将传感器松开，实现传感器的重复使用。
附图说明
以下将结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型光纤光栅应变传感器的结构示意图。
图中：1为螺母；2为底座；3为弹性梁；4为外管；5为“O”型密封圈；6为螺纹管；7为测应变的光纤光栅。
具体实施方式
如图1所示，两端带螺纹管的光纤光栅应变传感器，包括螺母1、弹性梁3、外管4、“O”型密封圈5、螺纹管6，测应变的光纤光栅7，测应变的光纤光栅7固定在弹性梁3的两端，弹性梁3两端分别与两个螺纹管6相连接，弹性梁3外套有外管4，外管4的两端分别套接在一个螺纹管6的内端，两螺纹管6的内端圆密封槽内各置有一个“O”型密封圈5，“O”型密封圈5与外管4的内壁相接触。用来防止细小微粒及腐蚀性的物体侵入外管4内部，对弹性梁3及测应变的光纤光栅7造成伤害。螺母1分别套在两端光纤光栅应变传感器的螺纹管6上，每端两个螺母起固定和微调作用。
先将两安装底座2焊接在测试件上，该测试件如大桥、大坝、钢骨架结构、高楼承重梁等。两端带螺纹管的光纤光栅应变传感器轴向安置在两安装底座2上部呈“U”字型开口槽内，两呈“U”字型开口槽的两侧分别由螺纹管6上的螺母1将光纤光栅应变传感器固定。
当测试时，向内调节光纤光栅应变传感器两端靠外的微调螺母1，使弹性梁3被拉伸，由于测应变的光纤光栅7固定在弹性梁3两端，所以测应变的光纤光栅7同时被拉伸，波长便发生了相对应变化，这样便可根据需要调节光纤光栅应变传感器的初始波长位置，然后将内侧可调螺母1往外侧顶紧安装底座2，来实现光纤光栅应变传感器波长的更稳定性。如需要光纤光栅应变传感器的测试范围在0με～3000με，则将光纤光栅应变传感器调整到初始波长即可；需要光纤光栅应变传感器测试范围在-1500με～+1500με，则将光纤光栅应变传感器预拉1500με位置；需要光纤光栅应变传感器测试范围在-3000με～0με，则将光纤光栅应变传感器预拉3000με位置。
Claims (3)
1.一种光纤光栅应变传感器，包括一对底座和置于该底座上的光纤光栅应变传感器，该光纤光栅应变传感器中间段设有弹性梁，光纤光栅固定在弹性梁的两端，其特征在于弹性梁的两端各连接一螺纹管，在螺纹管上各设两个螺母，所述底座夹在两个螺母中间，光纤光栅应变传感器通过这4个螺母固定在底座上。
2.根据权利要求1所述的光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述弹性梁外套有外管，外管的两端内径分别套在两个螺纹管内端圆的外径上，外管和螺纹管之间设有密封圈。
3.根据权利要求2所述的光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述的密封圈为“O”型密封圈。
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