高耐久性无粘结剂封装光纤光栅应变传感器及封装方法

摘要

一种高耐久性无粘结剂封装光纤光栅应变传感器及封装方法，其结构包括：应变监测光纤光栅、通讯段单模抗弯光纤、温度补偿光纤光栅、混凝土材料封装模块、铠装光缆、圆柱外径15mm-20mm的混凝土材料嵌固模块、钢套管-1、钢套管-2、胶管。该传感器将应变监测光纤光栅光纤两端分别在混凝土材料嵌固模块中部的圆柱体上缠绕一段距离，利用光纤与圆柱体的缠绕作用和圆柱体与混凝土材料封装模块的嵌固作用，实现应变监测光纤光栅与封装结构的牢固连接。采用混凝土材料制作该传感器的封装模块，减小封装材料与被测量材料弹性模量不匹配所引入的测量误差，使应变监测更加精确的同时实现钢筋混凝土结构内部温度的测量。

主权项

一种高耐久性无粘结剂封装光纤光栅应变传感器，其特征在于，该传感器包括应变监测光纤光栅、通讯段单模抗弯光纤、温度补偿光纤光栅、混凝土材料封装模块、铠装光缆、圆柱外径15mm‑20mm的混凝土材料嵌固模块、钢套管‑1、钢套管‑2和胶管；该圆柱外径15mm‑20mm的混凝土材料封装模块内部具有哑铃状凹槽结构，传感器内部各构件均需要安装固定在哑铃状凹槽内；胶管将钢套管‑1与钢套管‑2连接在一起，固定于哑铃状凹槽中间位置，胶管的存在保证了两个钢套管的纵向刚度不连续，消除若采用一整根钢管保护造成的对封装结构的刚度与弹性模量影响； 应变监测光纤光栅的通讯单模抗弯光纤两端分别在直径15mm‑20mm的混凝土材料嵌固模块中间部位圆柱体缠绕3‑5周，利用光纤与圆柱体的缠绕作用和圆柱体与混凝土材料封装模块的嵌固作用实现应变监测光纤光栅与封装结构的牢固连接。光纤由两端的铠装光缆引出，温度补偿光纤光栅也放置在套管内部，一段自由放置在套管内部，另一端由铠装光缆引出。