温度不敏感光纤光栅应力传感器 .pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101221080A

(43)申请公布日2008.07.16

(21)申请号CN200810057474.4

(22)申请日2008.02.02

(71)申请人北京交通大学

地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号

(72)发明人裴丽宁提纲童治刘艳谭中伟董小伟赵瑞峰祁春慧郭兰卓安生

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

G01L1/24

G01L19/04

G01D5/353

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

温度不敏感光纤光栅应力传感器

(57)摘要

本发明公开一种温度不敏感光纤光

栅应力传感器，传感头结构主体(40)、第

一根磷铜杆(32)和第四根磷铜杆(60)垂直固

定于封装体底部。传感头结构主体的上端

面与滑动盖(21)下表面接触。第二根磷铜

杆(42)垂直粘贴于传感头结构主体(40)上。

第三根磷铜杆(52)通过连接件(50)和(41)分

别与第四根磷铜杆(60)和第二根磷铜杆(42)

连接。测量光纤光栅(51)和参考光纤光栅

(31)分别粘贴在第三根磷铜杆(52)和第一根

磷铜杆(32)上，测量光纤光栅经右环行器

与光功率计(90)连接。参考光纤光栅经左

环行器与宽带光源(80)连接。该传感器温

度不敏感，特别适用于高速铁路列车运行

控制和列车实时追踪。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种温度不敏感光纤光栅应力传感器，其特征在于，构成该传感器的各部件之间

的连接：

传感头结构主体(40)高度大于封装体的深度，其底端固定于封装体底部(22)的中央，

上端面与滑动盖(21)的下表面接触，滑动盖(21)与封装体上端活动配合，其上承载

外界压力后，随着压力大小的变化上下活动；

第一根磷铜杆(32)和第四根磷铜杆(60)等长，第二根磷铜杆(42)和第三根磷铜杆(52)

等长，前两根磷铜杆的长度大于后两根磷铜杆的长度，第一根磷铜杆(32)和第四根

磷铜杆(60)的长度小于封装体的深度；

第一根磷铜杆(32)和第四根磷铜杆(60)垂直固定于封装体底部(22)上；

第二根磷铜杆(42)垂直粘贴于传感头结构主体(40)上；

第三根磷铜杆(52)的上下两端通过连接件(50)和(41)分别与第四根磷铜杆(60)的上端

和第二根磷铜杆(42)的下端连接，垂直于封装体底部(22)；

测量光纤光栅(51)竖直粘贴在第三根磷铜杆(52)上，测量光纤光栅(51)一端与右环行

器(70)的第二端口(72)连接，另一端悬空；

参考光纤光栅(31)竖直粘贴在第一根磷铜杆(32)上，参考光纤光栅(31)一端与左环行

器(10)的第二端口(12)连接，另一端悬空；测量光纤光栅(51)与参考光纤光栅(31)光

谱特性完全一致；

光功率计(90)由右环行器(70)的第三端口(73)注入，右环行器(70)的第一端口(71)与

左环行器(10)的第三端口(13)连接；

宽带光源(80)信号注入左环行器(10)的第一端口(11)。

2.一种温度不敏感光纤光栅应力传感器，其特征是：参考光纤光栅(31)和测量光纤

光栅(51)为均匀光纤光栅，或啁啾光纤光栅。

3.一种温度不敏感光纤光栅应力传感器，其特征是：所用的宽带光源(80)为掺铒光

纤放大器或LED或其它任何波长范围在光纤低损耗窗口的宽带光源。

4.一种温度不敏感光纤光栅应力传感器，其特征是：传感头结构主体(40)材料为磷

铜或弹簧或黄铜。

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤光栅应力传感器，适用于桥梁、道路、建筑结构的应力应变传

感，特别适用于高速铁路列车