一种真空封装的光纤光栅倾角传感器、制造方法及应用技术

本发明专利技术属于光纤光栅倾角传感器设计技术领域，公开了一种真空封装的光纤光栅倾角传感、制造方法及应用，所述真空封装的光纤光栅倾角传感器，包括应变悬臂梁、摆锤、测量光纤光栅、传感器瓶盖以及传感器；所述真空封装的光纤光栅倾角传感器的制造方法包括：制作传感器应变悬臂梁；在应变悬臂梁上对光纤光栅进行封装；传感器整体的拼装与封接。本发明专利技术采用玻璃封装的光纤光栅传感器，外壳制造相比于传统金属价格更加低廉，在制作工艺上更易于将外壳内部环境制成真空，防止内部基片发生腐蚀，耐久性强；在封装工艺上，将环氧树脂替换成为封接玻璃粉；光纤光栅元件不会因为封装体的老化脱落粘贴失效而损坏；并且在测量结构里无需再添加温度补偿光栅。加温度补偿光栅。加温度补偿光栅。

【技术实现步骤摘要】
一种真空封装的光纤光栅倾角传感器、制造方法及应用


[0001]本专利技术属于光纤光栅倾角传感器设计
，尤其涉及一种真空封装的光纤光栅倾角传感器、制造方法及应用。

技术介绍

[0002]目前，光纤光栅传感器的组成包括光纤光栅元件、传感器基体、以及将光纤光栅元件粘贴在传感器基体上的封装体。目前，封装体主要采用的是环氧树脂粘合剂。虽然光纤光栅元件自身为玻璃材质，具有耐腐蚀、寿命长的优势，但由于封装体为环氧树脂，环氧树脂易老化脱落，导致光纤光栅元件的粘贴失效，进而导致整个光纤光栅传感器失效。目前光纤光栅传感器的寿命严重局限于封装体的有效时间，通常环氧树脂在2～3年、湿热环境下甚至几个月就老化失效，这不仅使光纤光栅传感器的性能参数发生改变而无法准确测量，更将大大缩短光纤光栅传感器的寿命。当前的光纤光栅传感器已经发展了很多种类，但包括工程适用性、测量准确性、稳定性等在内的问题一直没有得到很好的解决，在很大程度上限制了其应用和推广。
[0003]中国建筑材料科学研究总院研发了一种可实现玻璃与金属、陶瓷、玻璃、半导体之间的相互粘接和气密性封装的密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空封装的光纤光栅倾角传感器，其特征在于，所述真空封装的光纤光栅倾角传感器包括：应变悬臂梁，用于选用特种玻璃或特种合金制作；摆锤，用于通过8字金属扣环与悬臂梁下端通孔连接；测量光纤光栅，用于水平固定于应变悬臂梁，封接工艺为封接玻璃粉封接；传感器瓶盖，包括悬臂梁卡槽、插销槽、封接槽、光纤及光纤封接孔、抽真空孔；所述悬臂梁卡槽与封接槽组合贯通瓶盖，应变悬臂梁插入并固定于悬臂梁卡槽内；插销槽用于辅助悬臂梁的固定工艺；悬臂梁固定后再于封接槽内以封接玻璃粉封接工艺对该部位进行密封；所述光纤及光纤封接孔为传感器内光纤的进入与伸出的预留孔，封接孔与光纤孔两者组合贯通瓶盖，封接孔的作用与封接槽相同；所述抽真空孔单孔贯通瓶盖，即作传感器内部抽真空用；传感器外壳为钢化玻璃瓶，内部抽真空。2.如权利要求1所述真空封装的光纤光栅倾角传感器，其特征在于，所述应变悬臂梁材质选用特种玻璃或特种合金；其中，当材质选用特种玻璃时，通过激光切割机将一定厚度的玻璃面切割加工成所设计形状尺寸，再放入玻璃钢化炉中进行钢化过程，梁两端均打通孔；当材质选用特种合金时，通过激光切割成设计样式即可。3.如权利要求1所述真空封装的光纤光栅倾角传感器，其特征在于，所述封接玻璃粉封接工艺，包括：当应变悬臂梁为特种玻璃时，将光纤两端水平拉直，栅区置于应变悬臂梁轴线中心处，选用特定型号的封接玻璃粉均匀铺覆在光栅上；将应变悬臂梁连同光纤光栅小心放入IR二次加热炉内，设定特定温度加热步程，完成光栅封接工作后取出；当应变悬臂梁为可伐合金时，封接工艺不变，改变所用封接玻璃粉型号即可；所述悬臂梁选用材质不同时，所用封接玻璃粉型号相应不同。4.一种应用如权利要求1～3任意一项所述真空封装的光纤光栅倾角传感器的真空封装的光纤光栅倾角传感器的制造方法，其特征在于，所述真空封装的光纤光栅倾角传感器的制造方法包括以下步骤：步骤一，制作传感器应变悬臂梁；步骤二，在应变悬臂梁上对光纤光栅进...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡仲春，马振珠，张健，高锡平，郭永兴，张忠伦，
申请(专利权)人：中建材科创新技术研究院山东有限公司，
类型：发明
国别省市：