分布式长标距光纤布拉格光栅应变传感器及其制造方法 .pdfVIP

(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CN1949009A

(43)申请公布日2007.04.18

(21)申请号CN200610097290.1

(22)申请日2006.10.27

(71)申请人东南大学

地址210096江苏省南京市四牌楼2号

(72)发明人吴智深李素贞

(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司

代理人叶连生

(51)Int.CI

G02B6/34

G02B6/24

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

分布式长标距光纤布拉格光栅应变

传感器及其制造方法

(57)摘要

分布式长标距光纤布拉格光栅应变

传感器及其制造方法是一种用于结构设施

的健康检测和监测的分布式长标距光纤布

拉格光栅应变传感器及其制造方法，该应

变传感器由多个长标距光纤布拉格光栅(1)

应变传感器串联而成；其中单个长标距光

纤布拉格光栅(1)在光纤布拉格光栅(1)的两

端分别连接有除去涂覆层的单模光纤(2)，

在光纤布拉格光栅(1)和除去涂覆层的单模

光纤(2)的外部套有套管(6)，套管(6)的两端

分别通过光纤与套管的固定点(7)固定在除

去涂覆层的单模光纤(2)上，除去涂覆层的

单模光纤(2)的两端分别通过熔接点(8)与外

部的单模光纤光缆相连接，复合材料封装

层(9)包覆在以上结构的外面。

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

1.一种分布式长标距光纤布拉格光栅应变传感器，其特征在于该应变传感器由多个

长标距光纤布拉格光栅(1)应变传感器串联而成；其中单个长标距光纤布拉格光栅(1)

在光纤布拉格光栅(1)的两端分别连接有除去涂覆层的单模光纤(2)，在光纤布拉格

光栅(1)和除去涂覆层的单模光纤(2)的外部套有套管(6)，套管(6)的两端分别通过光

纤与套管的固定点(7)固定在除去涂覆层的单模光纤(2)上，除去涂覆层的单模光纤

(2)的两端分别通过熔接点(8)与外部的单模光纤光缆相连接，复合材料封装层(9)包

覆在以上结构的外面。

2.基于权利要求1所述的长标距光纤布拉格光栅应变传感器，其特征在于所述的光

纤布拉格光栅(1)的表面涂有第一重涂层(11)，在光纤布拉格光栅(1)旁的除去涂覆层

的单模光纤(2)的表面涂有第二重涂层(12)，套管(6)套在第一重涂层(11)和第二重涂

层(12)的外面。

3.根据权利要求2所述的长标距光纤布拉格光栅应变传感器，其特征在于第一重涂

层(11)、第二重涂层(12)针对增敏的要求，采用两种具有不同弹性模量的材料重涂

裸光栅；针对温度补偿的要求，采用两种具有不同温度膨胀系数的材料重涂裸光纤，

使传感器的组合温敏系数为零。

4.一种如权利要求1所述的分布式长标距光纤布拉格光栅应变传感器的制造方法，

步骤如下：

1)剥落裸光纤布拉格光栅(1)附近的一段长度大于标距L的光纤被覆层，酒精清洁

后，穿过一以各段标距为间隔留有孔隙的套管(6)，两端与光缆熔接；

2)用胶将具有光纤布拉格光栅(1)的单模光纤(2)固定在套管(6)的一端，在另一端预

拉以满足压应变测量的需要，然后在各个孔隙的位置用胶依次固定光纤与套管，之

后用胶将套管(6)固定在CFRP线材或片材上，确保套管不弯曲；

3)将环氧树脂沿CFRP线材或片材均匀涂抹，用胶将一系列套管固定在CFRP线材

或片材上后待树脂固结硬化。

说明书

技术领域

本发明是一种用于结构设施的健康检测和监测的分布式长标距光纤布拉格光栅应变

传感器及其制造方法，属于光纤应变传感器制造的技术领域。

背景技术

结构的健康监测包括整体与局部监测。以加速度计为代表的整体监测的传感器已经

较为成熟，但是大量的研究及工程实际表明，仅仅基于模态(频