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一种高耐久长标距光纤光栅传感器及其制造方法权利要求

2022/07/16159 作者:佚名
导读:1.一种高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法,其特征在于包括如下步骤: 选取:首先以光纤光栅(4)为中心向两边分别量取一半传感标距长度(),确定标距长度为AB,利用光纤涂覆层剥除及封装装置剥除该段光纤的包覆层,用丙酮或乙醇进行清洗后利用高模量材料进行再封装;然后,通过穿套管装置(25)在传感标距长度()上穿过套管(7),用高弹性模量的胶将光纤光栅传感器的两端固定在套管的A与B两端,固定长度为; 制

1.一种高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法,其特征在于包括如下步骤:

选取:首先以光纤光栅(4)为中心向两边分别量取一半传感标距长度(),确定标距长度为AB,利用光纤涂覆层剥除及封装装置剥除该段光纤的包覆层,用丙酮或乙醇进行清洗后利用高模量材料进行再封装;然后,通过穿套管装置(25)在传感标距长度()上穿过套管(7),用高弹性模量的胶将光纤光栅传感器的两端固定在套管的A与B两端,固定长度为;

制造:将单个长寿命高精度长标距光纤光栅传感器进行熔接,形成串联连接,将分布熔接串联光栅的光纤或分布刻写光栅的光纤缠绕在轴筒(23)上,以备分布式光纤传感器的连续封装;

在牵引及产品收集装置(34)的牵引下,轴筒(23)自动将串联了光纤光栅(4)的光纤按一定速度放光纤;在光纤包覆层剥除及封装装置(24)处,自动除去套管内固定点(11)及锚固段(12)处的涂覆层(3),同时进行抗滑移封装;在穿套管装置(25)处,进行套管安装,每个套管的长度为

,通过光纤张拉应变控制装置(27)控制光纤的拉伸应变,用光纤套管内固定装置(26)将光纤的两端固定在套管(7)上;封装用纤维(29)通过纱轴(28)放线,然后在编织机(30)处对套管(7)及商业光纤(5)外面单向或双向编织纤维套层,通过锚固段树脂浸渍机(31)用环氧树脂对锚固段(12)进行浸渍,用环氧树脂对其他部分进行浸渍;通过烘干装置(33)在真空环境下进行养护,并在长标距传感器的两端熔接上光缆和收集在牵引及产品收集装置(34)上备用;整个过程通过智能生产控制系统(35)进行智能化控制。

2.根据权利要求1所述的高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法,其特征在于上述对锚固段(12)进行浸渍的环氧树脂中添加了质量百分比为0.05-5%抗老化剂(20)和0.5-20%增强相(21),对其他部分进行浸渍的环氧树脂中添加了质量百分比为0.05-5%抗老化剂(20)。

3.根据权利要求2所述的高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法,其特征在于上述抗老化剂(18)由苯并三唑类、苯酮类、受阻酚类、受阻胺类、三嗪类及水杨酸酯类中的一种或几种混合组成,增强相(21)为炭黑、纳米碳管、陶瓷颗粒、金属颗粒及金属氧化物颗粒的一种或几种混合组成。

4.根据权利要求1所述的高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法,其特征在于上述套管(7)选取毛细玻璃管、细金属管或高性能聚合物管中的一种。

5.一种基于权利要求1所述的制造方法得到的高耐久长标距光纤光栅传感器,其特征在于包括自内往外依次布置的纤芯(1)、保护层(2)、涂覆层(3),所述纤芯(1)为长度为的商业光纤(5),商业光纤(5)的中段设置光纤光栅(4),商业光纤(5)的外周设置由套管(7)、编织纤维套层(8)、封装结构(6)组成的保护层,商业光纤(5)与套管(7)之间通过厚度为的套管内固定点(11)固定;套管内固定点(11)与编织纤维套层(8)之间分别设置厚度为的锚固段(12);商业光纤(5)的两端依次连接锚固段光纤(13)、连接光纤(15),连接光纤(15)的末端通过连接法兰(17)连接传输光缆(16)。

6.根据权利要求5所述的高耐久长标距光纤光栅传感器,其特征在于上述位于套管(7)内充入填充介质(10);所述填充介质(10)为惰性气体或油脂类液体。

7.根据权利要求6所述的高耐久长标距光纤光栅传感器,其特征在于上述填充介质(10)为二氧化碳、氮气、润滑油脂。

8.根据权利要求6所述的高耐久长标距光纤光栅传感器,其特征在于上述商业光纤(5)的外周自两端向光纤光栅(4)分别包裹长度为

的增敏封装段(18)。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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