一种光纤光栅传感器制造技术

本申请公开了一种光纤光栅传感器，该光纤光栅传感器包括：第一固定座、第二固定座、弹性件以及光纤光栅，第二固定座与第一固定座相间隔设置；弹性件与第一固定座和第二固定座连接，且位于第一固定座和第二固定座之间；以及光纤光栅穿设第一固定座和第二固定座且与弹性件连接，光纤光栅用于检测弹性件的形变。通过使用弹性件连接第一固定座和第二固定座连接，使得弹性件位于第一固定座和第二固定座之间，并由光纤光栅穿设第一固定座和第二固定座与弹性件连接。通过光纤光栅直接检测弹性件的形变进而间接测得路面形变的情况，上述结构精简稳定，能够抗电磁干扰，从而能够提升对柔性路面监测的准确率。

A fiber grating sensor

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅传感器
本申请涉及监测
，特别涉及一种光纤光栅传感器。
技术介绍
公路能够承担货运和客运任务等，具有方便、快捷等优点，是各地区之间沟通的纽带。近年来柔性路面(例如沥青路面等)得到广泛运用，由于公路的长度很长，横跨需要横跨不同的地区，路面所处环境也异常复杂，例如需要抵御各种恶劣的自然环境，承受行驶车辆的碾压等。为了实现更好地建设和维护公路，因此，对于公路的路面结构性能的监测显得尤为重要。一些传统的路面监测可以是通过电磁类传感器、电阻类或者电容类的传感器，但是上述传感器存在体积大、对电磁的抗干扰性能差、容易受环境影响等，造成其工作性能不稳定，容易导致无法得到监测结果或者监测结果不准确等。
技术实现思路
本申请提供一种光纤光栅传感器，以解决在柔性路面监测中的传感器抗电磁干扰性能差，监测结果不准确的技术问题。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种，包括：第一固定座；第二固定座，与第一固定座相间隔设置；弹性件，与第一固定座和第二固定座连接，且位于第一固定座和第二固定座之间；以及光纤光栅，穿设第一固定座和第二固定座，且与弹性件连接，光纤光栅用于检测弹性件的形变。本申请的有益效果是：通过使用弹性件连接第一固定座和第二固定座连接，使得弹性件位于第一固定座和第二固定座之间，并由光纤光栅穿设第一固定座和第二固定座与弹性件连接，柔性路面发生形变的力传递到弹性件，弹性件再将力传递到该光纤光栅上，光纤光栅用于检测弹性件的形变。通过光纤光栅检测弹性件的形变进而间接测得路面形变的情况，上述结构精简稳定，能够抗电磁干扰，从而能够提升对柔性路面监测的准确率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：图1是本申请光纤光栅传感器一实施例的结构示意图；图2是本申请光纤光栅传感器一实施例的分解结构示意图；图3是本申请光纤光栅传感器一实施例的应变片的结构示意图；图4是本申请光纤光栅传感器一实施例的应变片的另一结构示意图；图5是本申请光纤光栅传感器一实施例的应变片和光纤光栅结合的结构示意图；图6是本申请光纤光栅传感器另一实施的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。柔性(例如沥青等)路面监测可以是将传感器半插入到路面或者仅仅将传感器贴设公路表面，从而当路面发生形变或者受到压力时，可以将形变产生的应力传递给传感器，但是上述监测方式并无法测得完整的路面内部的形变产生的应力，因而检测不到路面内部材料因外界环境(例如温度或者压力等)所造成的影响，容易造成公路监测数据不完全，最终导致监测结果不准确，并且将传感器漏在外面容易受到损坏，而且公路本身长度很长，上述方式不利于实现长距离组网。因此，本申请提供多种光纤光栅传感器100实施例，该光纤光栅传感器100是埋入式监测传感器，也即是将光纤光栅传感器100埋入沥青材料中进行沥青路面的监测。请参阅图1和图2，本申请实施例提供一种光纤光栅传感器100，该光纤光栅传感器100包括：第一固定座10、第二固定座20、弹性件30以及光纤光栅40。第二固定座20与第一固定座10相间隔设置。间隔距离可以是200mm-210mm，例如200mm、201mm、205mm或者210mm等。弹性件30与第一固定座10和第二固定座20连接，连接方式可以是螺纹配合、卡接或者焊接等，具体在此不作限定。弹性件30可以是橡胶棒或者弹簧等具有弹性的物体。第一固定座10和第二固定座20可以是金属或者金属合金等具有硬度的刚性材料制成。弹性件30位于第一固定座10和第二固定座20之间，也即弹性件30固定连接第一固定座10和第二固定座20，从而使得弹性件30形成稳定的悬空结构。光纤光栅40穿设第一固定座10和第二固定座20。例如，第一固定座10设有通孔11，第二固定座20的设有通孔21，光纤光栅40穿设通孔11与弹性件30连接然后再从通孔21中穿设，光纤光栅40与弹性件30的连接方式可以是粘接或者焊接等。光纤光栅40可以是贴设在弹性件30的表面，或者容置在弹性件30的中心，只要是能够接收来自弹性件30的应力即可，具体在此不作限定。光纤光栅40是一种通过一定方法(例如掩膜技术等)使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅。在本申请的实施例中，将具有光栅区41的光纤统称为光纤光栅40。如图1所示，在光纤上具有一个光栅区41，因此统称这根光纤为光纤光栅40，该光栅区41可以是FBG(FiberBraggGrating，光纤布拉格光栅)光栅等。光纤光栅40用于检测弹性件30的形变。在具体的检测过程中，只有光栅区41才可感受弹性件30的形变，也即，当光栅区41受到应变时，通过该光栅区41的光的中心波长会发生变化，由于中心波长的改变和应变成线性相关，所以将该变化波长的光学信号发送至解调分析仪(图未示出)，由解调分析仪计算中心波长的改变量即可得到相应的应变量，从而可以得到沥青材料的变形情况。为了使得光纤光栅40能够均衡地感受到应力变化，光栅区41位于弹性件30的二分之一位置处，且该光栅区41与弹性件30抵接。可以理解，第一固定座10、第二固定座20和弹性件30在未受到任何力的影响时，第一固定座10、第二固定座20和弹性件30之间处于平衡状态，而弹性件30也是处于稳定的悬空状态，因此光纤光栅40固定连接在弹性件30上也是稳定的悬空状态。当第一固定座10或者第二固定座20或者第一固定座10和第二固定座20受力时，平衡状态被打破，该力会传递到位于第一固定座10和第二固定座20之间弹性件30上，由于光纤光栅40中的光栅区41与弹性件30抵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤光栅传感器，其特征在于，包括：/n第一固定座；/n第二固定座，与所述第一固定座相间隔设置；/n弹性件，与所述第一固定座和所述第二固定座连接，且位于所述第一固定座和所述第二固定座之间；以及/n光纤光栅，穿设所述第一固定座和所述第二固定座，且与所述弹性件连接，所述光纤光栅用于检测所述弹性件的形变。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅传感器，其特征在于，包括：
第一固定座；
第二固定座，与所述第一固定座相间隔设置；
弹性件，与所述第一固定座和所述第二固定座连接，且位于所述第一固定座和所述第二固定座之间；以及
光纤光栅，穿设所述第一固定座和所述第二固定座，且与所述弹性件连接，所述光纤光栅用于检测所述弹性件的形变。


2.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述光纤光栅传感器还包括一片应变片，所述应变片与所述弹性件外周面连接，所述光纤光栅与所述应变片连接。


3.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述光纤光栅传感器还包括多片应变片，所述多片应变片与所述弹性件外周面连接以将所述弹性件包围，其中，所述光纤光栅为多根，每一所述应变片连接一根所述光纤光栅。


4.根据权利要求2或3所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述应变片背离所述弹性件的表面设有凹槽，所述凹槽内用于收容所述光纤光栅的一部分。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，郭科峰，杨永宏，李永军，
申请(专利权)人：北京希卓信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11