一种光纤光栅传感器快速定位粘贴装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光纤光栅传感器快速定位粘贴装置及方法，涉及光纤传感器安装技术领域，该装置包括导向标尺，包括刻度线，用于定位光纤光栅传感器的粘贴位置；移动涂胶头，与导向标尺可移动连接，用于沿刻度线移动使粘胶材料涂覆于光纤光栅传感器上的粘贴位置处；第一固定扣和第二固定扣，分别套扣在导向标尺的两侧表面上，用于将导向标尺固定到被测结构表面上；以及第一支撑部件和第二支撑部件，分别连接在导向标尺的两端，用于固定支撑光纤光栅传感器的两端，使光纤光栅传感器沿导向标尺刻度线方向伸直布置并紧贴被测结构表面。本发明专利技术具有粘贴速度快、精度高、质量好的优点，且工作可靠及操作方便。靠及操作方便。靠及操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅传感器快速定位粘贴装置及方法


[0001]本专利技术涉及光纤传感器安装
，具体涉及一种光纤光栅传感器快速定位粘贴装置及方法。

技术介绍

[0002]未封装的光纤光栅多测点应变/应力传感器布设灵活、性价比高，广泛应用于工程结构应力应变和温度等物理量的监测。相对于常规的电阻式应变计而言，光纤光栅传感器的优点在于抗电磁干扰能力强且具有长期的稳定性，尤其适宜于结构应变的长期监测。在测量应变时，需要将光纤光栅传感器粘贴在被测结构之上，而光纤光栅传感器是一个直径很小（微米级）的圆柱体，粘贴时传感器和被测结构之间是线接触，这就给传感器的粘贴带来了困难，粘贴方法不当容易造成应变传递的损失。研究发现，光纤光栅传感器的粘贴技术直接影响着对被测结构真实应变的传递效果。
[0003]光纤光栅传感器的使用对粘贴技术要求比较高，目前应用于工程实际中的传感器大多都是在安装之前进行过封装的。封装式的传感器体积相对较大，并且成本要比裸栅高很多。但是，实际情况是很多需要进行应变监测的关键部位空间狭小且应变监测精度要求较高，这就需要体积尽可能小的传感器，以能够准确测量监测点的真实应变。因此，成熟的光纤光栅传感器粘贴技术能提高应变的测量精度。
[0004]布设未封装的光纤光栅多测点应变/应力传感器时，需要将光纤光栅传感器使用环氧树脂AB胶粘贴在金属监测表面。目前粘贴此类光纤光栅传感器没有专用的装置，需要人手工进行定位粘贴，定位精度差，粘贴速度慢、效率低，粘贴质量差，大大影响未封装的光纤光栅多测点应变/应力传感器的使用。r/>
技术实现思路

[0005]因此，为了克服上述缺陷，本专利技术实施例提供一种光纤光栅传感器快速定位粘贴装置及方法。
[0006]为此，本专利技术实施例的一种光纤光栅传感器快速定位粘贴装置，包括：导向标尺，包括刻度线，用于定位光纤光栅传感器的粘贴位置；移动涂胶头，与导向标尺可移动连接，用于沿刻度线移动使粘胶材料涂覆于光纤光栅传感器上的粘贴位置处；第一固定扣和第二固定扣，分别套扣在导向标尺的两侧表面上，用于将导向标尺固定到被测结构表面上；以及第一支撑部件和第二支撑部件，分别连接在导向标尺的两端，用于固定支撑光纤光栅传感器的两端，使光纤光栅传感器沿导向标尺刻度线方向伸直布置并紧贴被测结构表面。
[0007]优选地，所述导向标尺还包括平板、第一涂胶导向槽和第二涂胶导向槽；第一涂胶导向槽和第二涂胶导向槽分别为开设于平板上的通孔槽并相互平行，用于作为移动涂胶头的移动导轨。
[0008]优选地，所述移动涂胶头包括第一胶接口、第二胶接口、第二指示标线、涂胶截止面和混合涂胶面；第一胶接口和第二胶接口分别为空心柱体，第一胶接口的空心柱体的外围尺寸与第一涂胶导向槽的尺寸匹配，其穿过第一涂胶导向槽并可沿第一涂胶导向槽的槽长度方向移动，其外侧端与第一原料胶装置输出端连接，其内侧端连接至混合涂胶面上，用于将第一原料胶输出至混合涂胶面上；第二胶接口的空心柱体的外围尺寸与第二涂胶导向槽的尺寸匹配，其穿过第二涂胶导向槽并可沿第二涂胶导向槽的槽长度方向移动，其外侧端与第二原料胶装置输出端连接，其内侧端连接至混合涂胶面上，用于将第二原料胶输出至混合涂胶面上；混合涂胶面具有向内凹陷的弧形表面，光纤光栅传感器位于弧形表面与被测结构表面之间的间隙空间内，混合涂胶面用于承接并混合第一原料胶和第二原料胶，并随着移动涂胶头的移动将第一原料胶和第二原料胶混合后产生的粘胶材料涂覆于光纤光栅传感器和被测结构表面上；涂胶截止面与混合涂胶面的两端连接，并与被测结构表面紧密连接，用于将粘胶材料限制在混合涂胶面内；第二指示标线设置于第二胶接口的外表面上，用于与刻度线配合指示移动涂胶头的移动距离。
[0009]4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一固定扣和第二固定扣均包括压紧固定臂、第一连接臂、第二连接臂、第一磁铁和第二磁铁；第一连接臂和第二连接臂连接位于压紧固定臂的两端，导向标尺穿过压紧固定臂、第一连接臂和第二连接臂所围区域且被固定在其内；第一磁铁位于第一连接臂内，用于将第一连接臂磁吸连接在被测结构表面；第二磁铁位于第二连接臂内，用于将第二连接臂磁吸连接在被测结构表面。
[0010]优选地，所述第一支撑部件和第二支撑部件均包括提拉手柄、限位连接件、弹簧、外侧压件和内侧压件；内侧压件和外侧压件用于将光纤光栅传感器压紧在两者之间并紧贴被测结构表面，提拉手柄穿过限位连接件与外侧压件连接，弹簧设置于外侧压件与限位连接件之间，限位连接件与导向标尺连接。
[0011]优选地，所述提拉手柄包括手柄件和导向柱；导向柱连接位于手柄件的下表面上。
[0012]优选地，所述限位连接件包括第一导向柱孔、后侧平面部、外侧平板、第一上侧平板和第一下侧平板；第一上侧平板和第一下侧平板分别垂直连接在外侧平板前部内侧面的上部和下部，外侧压件的后部置于外侧平板、第一上侧平板和第一下侧平板所围空间内；外侧平板上开设有第一导向柱孔，第一导向柱孔用于供导向柱穿过；后侧平面部位于外侧平板的后部内侧面上，用于与导向标尺连接。
[0013]优选地，所述外侧压件包括第二导向柱孔、外侧平面部、内侧平面部、内侧光滑表面部、外侧磁铁和外侧橡胶保护垫；第二导向柱孔开设于外侧压件的后部，第二导向柱孔用于供导向柱穿过，弹簧套设在外侧平板与外侧平面部之间的导向柱上；外侧平面部位于外侧压件的外侧面上，与外侧平板前部内侧面匹配；内侧平面部位于外侧压件的前部内侧面上，外侧橡胶保护垫设于内侧平面部的中间位置上，用于压紧光纤光栅传感器；外侧磁铁设
于内侧平面部的上下侧位置上；内侧光滑表面部位于外侧压件的后部内侧面上，与被测结构表面紧密接触，用于将光纤光栅传感器紧贴在被测结构表面上。
[0014]优选地，所述内侧压件包括内侧平板、第二上侧平板、第二下侧平板、内侧磁铁和内侧橡胶保护垫；第二上侧平板和第二下侧平板分别垂直连接在内侧平板外侧面的上部和下部，外侧压件的前部置于内侧平板、第二上侧平板和第二下侧平板所围空间内；内侧橡胶保护垫设于内侧平板、第二上侧平板和第二下侧平板所围空间内的内侧平板外侧面的中间位置上，与外侧橡胶保护垫匹配，用于压紧光纤光栅传感器；内侧磁铁设于内侧橡胶保护垫的上下侧，与外侧磁铁匹配进行磁吸合。
[0015]本专利技术实施例的一种光纤光栅传感器快速定位粘贴方法，包括以下步骤：S1、通过第一固定扣和第二固定扣将光纤光栅传感器快速定位粘贴装置固定至被测结构表面上，使移动涂胶头置于待粘贴定位处附近；S2、拉动第一支撑部件和第二支撑部件的提拉手柄，将两者的外侧压件提起；S3、将光纤光栅传感器分别穿过两者的内侧压件和外侧压件之间的间隙，使光纤光栅传感器的待粘贴部位与被测结构表面的待粘贴定位处相互对准；S4、松开第一支撑部件和第二支撑部件的提拉手柄，使光纤光栅传感器压紧固定；S5、将第一原料胶和第二原料胶同时从移动涂胶头输出，同时参照刻度尺将移动涂胶头移动预设的涂覆长度，使粘胶材料均匀涂覆至光纤光栅传感器和被测结构表面上。
[0016]本专利技术实施例的技术方案，具有如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅传感器快速定位粘贴装置，其特征在于，包括：导向标尺（1），包括刻度线，用于定位光纤光栅传感器的粘贴位置；移动涂胶头（2），与导向标尺（1）可移动连接，用于沿刻度线移动使粘胶材料涂覆于光纤光栅传感器上的粘贴位置处；第一固定扣（3）和第二固定扣（4），分别套扣在导向标尺（1）的两侧表面上，用于将导向标尺（1）固定到被测结构表面上；以及第一支撑部件（5）和第二支撑部件（6），分别连接在导向标尺（1）的两端，用于固定支撑光纤光栅传感器的两端，使光纤光栅传感器沿导向标尺（1）刻度线方向伸直布置并紧贴被测结构表面。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导向标尺（1）还包括平板（11）、第一涂胶导向槽（12）和第二涂胶导向槽（13）；第一涂胶导向槽（12）和第二涂胶导向槽（13）分别为开设于平板（11）上的通孔槽并相互平行，用于作为移动涂胶头（2）的移动导轨。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述移动涂胶头（2）包括第一胶接口（21）、第二胶接口（23）、第二指示标线（24）、涂胶截止面（25）和混合涂胶面（26）；第一胶接口（21）和第二胶接口（23）分别为空心柱体，第一胶接口（21）的空心柱体的外围尺寸与第一涂胶导向槽（12）的尺寸匹配，其穿过第一涂胶导向槽（12）并可沿第一涂胶导向槽（12）的槽长度方向移动，其外侧端与第一原料胶装置输出端连接，其内侧端连接至混合涂胶面（26）上，用于将第一原料胶输出至混合涂胶面（26）上；第二胶接口（23）的空心柱体的外围尺寸与第二涂胶导向槽（13）的尺寸匹配，其穿过第二涂胶导向槽（13）并可沿第二涂胶导向槽（13）的槽长度方向移动，其外侧端与第二原料胶装置输出端连接，其内侧端连接至混合涂胶面（26）上，用于将第二原料胶输出至混合涂胶面（26）上；混合涂胶面（26）具有向内凹陷的弧形表面，光纤光栅传感器位于弧形表面与被测结构表面之间的间隙空间内，混合涂胶面（26）用于承接并混合第一原料胶和第二原料胶，并随着移动涂胶头（2）的移动将第一原料胶和第二原料胶混合后产生的粘胶材料涂覆于光纤光栅传感器和被测结构表面上；涂胶截止面（25）与混合涂胶面（26）的两端连接，并与被测结构表面紧密连接，用于将粘胶材料限制在混合涂胶面（26）内；第二指示标线（24）设置于第二胶接口（23）的外表面上，用于与刻度线配合指示移动涂胶头（2）的移动距离。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一固定扣（3）和第二固定扣（4）均包括压紧固定臂（31）、第一连接臂（32）、第二连接臂（33）、第一磁铁（34）和第二磁铁（35）；第一连接臂（32）和第二连接臂（33）连接位于压紧固定臂（31）的两端，导向标尺（1）穿过压紧固定臂（31）、第一连接臂（32）和第二连接臂（33）所围区域且被固定在其内；第一磁铁（34）位于第一连接臂（32）内，用于将第一连接臂（32）磁吸连接在被测结构表面；第二磁铁（35）位于第二连接臂（33）内，用于将第二连接臂（33）磁吸连接在被测结构表面。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一支撑部件（5）和第二支撑部件（6）均包括提拉手柄（51）、限位连接件（52）、弹簧（53）、外侧压件（54）和内侧压件（55）；内侧压件（55）和外侧压件（54）用于将光纤光栅传感器压紧在两者之间并紧贴被测结
构表面，提拉手柄（51）穿过限位连接件（52）与外侧压件（54）连接，弹簧（53）设置于外...

【专利技术属性】
技术研发人员：康永田，李民刚，王昆，李晓东，张大刚，王云飞，
申请(专利权)人：青岛迪玛尔海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：