一种测量支吊架拉杆应变的光纤光栅传感器封装装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测量支吊架拉杆应变的光纤光栅传感器封装装置，由底座和盖片组成，所述底座由左右对称设置的两个夹持部件组成，两个夹持部件通过弧形底面连接为一体，夹持部件由设置在两端的端头部件和设置在中央的中间部件组成，在左右对称设置的两个夹持部件之间设置有裸光栅区、在所述裸光栅区的两端分别设置光纤区，在所述光纤区的另一端设置光纤夹具区。本实用新型技术方案为提高光纤光栅传感器跟拉杆的贴合度，底座设计成具有圆弧面，即与固定位置的弧度相配合，封装时，将光纤光栅放入裸光栅区和光纤区，通过光纤夹具张紧，使用瞬干胶固定光纤位置与封装底座紧密贴合，采用环氧树脂胶进行永久固定，最后将盖片与底座粘接成一体。
【专利说明】一种测量支吊架拉杆应变的光纤光栅传感器封装装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于应变传感器领域，涉及一种保护光纤光栅的封装的装置，具体的说涉及一种测量圆杆构件应变的光栅光纤封装装置。
【背景技术】
[0002]目前，火力发电在我国电力行业中占据主导地位，超超临界火力发电机组由于其发电效率高，能源消耗小，逐渐成为发电机组的主流趋势，但是超超临界机组苛刻的服役条件对部件的安装调试提出了更高的要求。蒸汽管道作为超超临界机组的管道运输系统，由于其重要地位，对安装调试以及服役过程中的监测要求十分严格。研究发现发电机组中用于固定支承蒸汽管道的支吊架服役状态对管道的应力分布影响十分大。支吊架异常状态时，可能会影响管道的安全性，所以对支吊架进行实时监测非常有必要。
[0003]光纤光栅传感器由于具备灵敏度高、不受电磁干扰、体积小、传输损耗低、结构简单等特点，广泛应用到应力测量领域。常规的光纤光栅传感器将FBG直接粘贴在试件的待测点上，该方法具有操作单，能观察与控制装配过程中FBG的损伤，对已损坏的传感器易更换的优点，但缺点是易受外力破坏和受外界环境影响。目前的替代方法一般是将FBG粘贴在一片金属片上。金属片封装可部分的起到保护FBG传感器的作用，并保有操作便捷的优点。由于裸光纤纤细质脆，尤其是剪切能力差，直接将光纤光栅作为传感器在工程实际中遇到了布设工艺上的难题。因此，如何对裸FBG进行封装保护，使FBG传感器既能得到保护又符合实际工况，具有重要的意义。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时监测支吊架拉杆应变状态的光纤光栅封装保护装置。
[0005]本实用新型的技术目的通过下述技术方案予以实现:
[0006]一种测量支吊架拉杆应变的光纤光栅传感器封装装置，由底座和盖片组成，所述盖片设置在底座上方，以起到保护和隔离的作用，所述底座由左右对称设置的两个夹持部件组成，所述两个夹持部件通过弧形底面连接为一体，即两个夹持部之间设置有弧形底面；所述夹持部件由设置在两端的端头部件和设置在中央的中间部件组成，在左右对称设置的两个夹持部件之间设置有裸光栅区、在所述裸光栅区的两端分别设置光纤区，在所述光纤区的另一端设置光纤夹具区。
[0007]所述端头部件和中间部件固定连接成一体。所述弧形底面与固定位置的弧度相配
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[0008]在左右对称设置的两个夹持部件之间设置有裸光栅区，即在左右两个夹持部件的中间部件之间设置裸光栅区，用来放置裸光栅；在所述裸光栅区的两端分别设置光纤区，即在左右两个夹持部件的端头部件与中间部件连接部位设置光纤区，用来放置光纤；在所述光纤区的另一端设置光纤夹具区，在左右两个夹持部件的端头部件之间设置光纤夹具区，用来设置光纤夹具来固定光纤。
[0009]在本实用新型的技术方案中，为了提高光纤光栅传感器跟拉杆的贴合度，底座设计成具有一定的曲率的圆弧面，即与固定位置的弧度相配合，封装时，将光纤光栅放入传感器壳体的中间凹槽的中心(即裸光栅区和光纤区)，光纤光栅通过光纤夹具张紧，光纤与封装底座紧密贴合，首先用瞬干胶固定光纤位置，然后采用环氧树脂胶进行永久固定，最后将盖片与底座粘接成一体。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1是本实用新型中底座的立体结构示意图。
[0011]图2是本实用新型中盖片的立体结构示意图。
[0012]图3是本实用新型中底座的俯视图，其中I为中间部件，2为裸光栅区，3为端头部件，4为光纤区，5为光纤夹具区。
[0013]图4是本实用新型中底座的侧视图，其中I为中间部件，3为端头部件。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例进一步详细说明本实用新型的技术方案。
[0015]由附图1一4所示，I为中间部件，2为裸光栅区，3为端头部件，4为光纤区，5为光纤夹具区。本实用新型的封装装置，由底座和盖片组成，所述盖片设置在底座上方，以起到保护和隔离的作用，所述底座由左右对称设置的两个夹持部件组成，所述两个夹持部件通过弧形底面连接为一体，即两个夹持部之间设置有弧形底面。
[0016]所述夹持部件由设置在两端的端头部件3和设置在中央的中间部件I组成，在左右对称设置的两个夹持部件之间设置有裸光栅区2、在所述裸光栅区的两端分别设置光纤区4，在所述光纤区的另一端设置光纤夹具区5。
[0017]所述端头部件和中间部件固定连接成一体。
[0018]在左右对称设置的两个夹持部件之间设置有裸光栅区，即在左右两个夹持部件的中间部件之间设置裸光栅区，用来放置裸光栅；在所述裸光栅区的两端分别设置光纤区，即在左右两个夹持部件的端头部件与中间部件连接部位设置光纤区，用来放置光纤；在所述光纤区的另一端设置光纤夹具区，在左右两个夹持部件的端头部件之间设置光纤夹具区，用来设置光纤夹具来固定光纤。
[0019]以封装装置固定在Φ56的支吊架拉杆上为例，将底座曲率半径设计为R=28mm。封装时，将裸光纤光栅放入封装底座上尺寸为24X0.5X1.5mm的裸光栅区和光纤区，在两端通过光纤夹具使裸光纤光栅处于张紧状态；使用瞬干胶固定光纤光栅和光纤夹具，使其与封装底座紧密贴合，采用环氧树脂胶将底座固定在Φ56的支吊架拉杆上；在盖片与壳体之间放入环氧树脂胶将他们粘接成一体，传感器封装装置制作完成。
[0020]以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种测量支吊架拉杆应变的光纤光栅传感器封装装置，由底座和盖片组成，所述盖片设置在底座上方，其特征在于，所述底座由左右对称设置的两个夹持部件组成，所述两个夹持部之间设置有弧形底面，所述夹持部件由设置在两端的端头部件和设置在中央的中间部件组成，在左右对称设置的两个夹持部件之间设置有裸光栅区、在所述裸光栅区的两端分别设置光纤区，在所述光纤区的另一端设置光纤夹具区。
2.根据权利要求1所述的一种测量支吊架拉杆应变的光纤光栅传感器封装装置，其特征在于，所述端头部件和中间部件固定连接成一体。
3.根据权利要求1所述的一种测量支吊架拉杆应变的光纤光栅传感器封装装置，其特征在于，所述弧形底面与固定位置的弧度相配合。
【文档编号】G01B11/16GK203572445SQ201320692202
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】徐连勇, 李蒙, 韩永典, 荆洪阳 申请人:天津大学