一种基于碳纤维封装的光纤光栅应力传感器

摘要

基于碳纤维封装的光纤光栅应力传感器，包括：宽带光源、碳纤维封装的光纤光栅(FBG)应力传感器、光谱仪、2×1耦合器、测力计；将碳纤维封装的FBG应力传感器安装在待测结构处，将两个碳纤维套环作为受力点；宽带光源发出的光经单模光纤通过2×1耦合器传输到带状碳纤维包裹下的光纤布拉格光栅上，反射光被光纤布拉格光栅反射经单模光纤通过2×1耦合器耦合到光谱仪中进行解调。对碳纤维封装的FBG应力传感器施加轴向应力，利用碳纤维的带动作用，轴向应力会使FBG的光栅周期发生改变，进而反射波长也会发生相应的漂移，通过光谱仪可看到反射峰的变化，测力计则会显示此时的拉力值，因光纤光栅中心反射波长的相对变化与外界压力呈良好的线性关系，可通过波峰的漂移量和测力计的示数之间的关系可以用来对应力传感。

主权项

一种基于碳纤维封装的光纤光栅应力传感器，包括：宽带光源、碳纤维封装的光纤光栅(FBG)应力传感器、单模光纤、光谱仪、2×1耦合器、测力计；将2×1耦合器两端口的一端接宽带光源，另一端接光谱仪，将2×1耦合器一端口的一端接碳纤维封装的光纤光栅应力传感器，碳纤维封装的光纤光栅应力传感器的另一端接测力计；光谱仪作为此应力传感器的解调器；所述的碳纤维封装的光纤布拉格光栅应力传感器头由光纤光栅、带状碳纤维缠绕的封装层以及两个碳纤维套环构成，形成一个复合体即应力传感头。