一种新型带式高温光纤光栅应变传感器制造技术

本实用新型专利技术属于高温应变测量技术领域，具体涉及一种新型带式高温光纤光栅应变传感器，包括：膜式基体，其包括聚酰亚胺薄膜和环氧

【技术实现步骤摘要】
一种新型带式高温光纤光栅应变传感器


[0001]本技术属于高温应变测量
，具体涉及一种新型带式高温光纤光栅应变传感器。

技术介绍

[0002]高温应变测量技术需求体现在众多领域，如石化行业高温压力容器和压力管道，其发生泄漏、爆炸等事故，主要是有高温疲劳失效等原因导致，直接反应在容器或管道表面的应变变化。
[0003]目前行业中针对应变测试的手段包括电阻应变法、光纤光栅法、X射线衍射法、中子衍射法等，但大多测试手段仅限于常温环境测试，不适用于高温环境；同时传统应该传感器与被测结构物的连接方式多为焊接或打孔固定，会对被测结构物造成一定程度损伤破坏，且针对容器或管道等非平面多点应变测量场景的测量难以满足。

技术实现思路

[0004]本技术在于提供一种新型带式高温光纤光栅应变传感器，通过将光纤依次串联多个膜式基体，同时通过光纤固定点使得光纤铺设在聚酰亚胺薄膜上，进而实现通过一个传感器同时进行多点准分布式应变测量，降低施工难度，提高测量效率并减小传感器的空间占用；同时各部件均可实现批量加工，仅需拼装即可，具体实施过程中布设施工难度低。
[0005]一种新型带式高温光纤光栅应变传感器，包括：
[0006]膜式基体，其包括聚酰亚胺薄膜和环氧
‑
聚酰亚胺胶层；所述聚酰亚胺薄膜首尾两端分别设置光纤固定点；所述环氧
‑
聚酰亚胺胶层涂覆在所述聚酰亚胺薄膜表面；
[0007]光纤，其从所述膜式基体任一端的光纤固定点伸入、且沿所述膜式基体长度方向延伸、直至从另一端的光纤固定点伸出；所述光纤串联多个所述膜式基体；所述光纤与光纤光栅应变调节仪连接。
[0008]通过将光纤依次串联多个膜式基体，同时通过光纤固定点使得光纤铺设在聚酰亚胺薄膜上，进而实现通过一个传感器同时进行多点准分布式应变测量，降低施工难度，提高测量效率并减小传感器的空间占用；同时各部件均可实现批量加工，仅需拼装即可，具体实施过程中布设施工难度低。
[0009]进一步的，还包括防护层，其覆盖在所述环氧
‑
聚酰亚胺胶层表面。
[0010]通过设置防护层，避免膜式基体与外界物质粘接接触，影响其与被测结构物的粘接牢固性。
[0011]进一步的，所述光纤为含有等距光栅串的耐高温光纤，其包括依次布置的第一尾纤、光纤连接段、光纤过渡段和第二尾纤；所述光纤连接段的中点位置设置光栅区，所述光栅区通过高温胶与所述聚酰亚胺薄膜连接；所述光纤过渡段连接相邻两个所述膜式基体；所述光纤过渡段、所述第一尾纤、第二尾纤采用耐高温光纤护套进行防护。
[0012]通过在光纤连接段设置光纤固定点，用于将光纤连接段固定连接聚酰亚胺薄膜，确保膜式基体间应变传递的有效性；同时对光纤过渡段、第一尾纤、第二尾纤采用耐高温光纤护套便于对其进行防护。
[0013]进一步的，所述环氧
‑
聚酰亚胺胶层采用涂胶设备涂覆在所述聚酰亚胺薄膜表面，且所述环氧
‑
聚酰亚胺胶层涂覆厚度均匀。
[0014]进一步的，所述膜式基体与被测结构物通过所述环氧
‑
聚酰亚胺胶层粘接。
[0015]通过环氧
‑
聚酰亚胺胶层与非平面高温的被测结构物完全柔性胶粘贴合，可以实现高温条件下的非平面柔性应变测量；膜式基体与被测结构物的连接采用柔性粘接，无须通过焊接或打孔固定，有效避免对被测结构物的破坏。
[0016]进一步的，所述膜式基体与被测结构物表面及四周设有耐高温层和防潮层。
[0017]通过设置耐高温层和防潮层，用于膜式基体的防水防潮保护。
[0018]本技术的有益效果为：
[0019]本技术通过将光纤依次串联多个膜式基体，同时通过光纤固定点使得光纤铺设在聚酰亚胺薄膜上，进而实现通过一个传感器同时进行多点准分布式应变测量，降低施工难度，提高测量效率并减小传感器的空间占用；同时各部件均可实现批量加工，仅需拼装即可，具体实施过程中布设施工难度低；在膜式基体的聚酰亚胺薄膜表面设置防护层，避免膜式基体与外界物质粘接接触，影响其与被测结构物的粘接牢固性；通过环氧
‑
聚酰亚胺胶层与非平面高温的被测结构物完全柔性胶粘贴合，可以实现高温条件下的非平面多点准分布式柔性应变测量；膜式基体与被测结构物的连接采用柔性粘接，无须通过焊接或打孔固定，有效避免对被测结构物的破坏。
附图说明
[0020]图1为本技术的结构示意图；
[0021]图2为光纤与聚酰亚胺薄膜的连接示意图。
[0022]附图标记：
[0023]1、聚酰亚胺薄膜；11、光纤固定点；
[0024]2、光纤；211、第一尾纤；212、第二尾纤；22、光纤连接段；23、光纤过渡段；24、光栅区；25、耐高温光纤护套；
[0025]3、环氧
‑
聚酰亚胺胶层；
[0026]4、防护层。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0030]图1所示的是一种新型带式高温光纤光栅应变传感器，包括膜式基体、光纤2和防护层4，通过将光纤2依次串联多个膜式基体，同时使得光纤2铺设在聚酰亚胺薄膜1上，进而实现通过一个传感器同时进行多点准分布式应变测量，降低施工难度，提高测量效率并减小传感器的空间占用；同时各部件均可实现批量加工，仅需拼装即可，具体实施过程中布设施工难度低。
[0031]具体来说，膜式基体包括聚酰亚胺薄膜1，其首尾两端分别设置光纤固定点11，用于与所述聚酰亚胺薄膜1连接。
[0032]具体来说，如图2所示，光纤2，其从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型带式高温光纤光栅应变传感器，其特征在于，包括：膜式基体，其包括聚酰亚胺薄膜(1)和环氧
‑
聚酰亚胺胶层(3)；所述聚酰亚胺薄膜(1)首尾两端分别设置光纤固定点(11)；所述环氧
‑
聚酰亚胺胶层(3)涂覆在所述聚酰亚胺薄膜(1)表面；光纤(2)，其从所述膜式基体任一端的光纤固定点(11)伸入、且沿所述膜式基体长度方向延伸、直至从另一端的光纤固定点(11)伸出；所述光纤(2)串联多个所述膜式基体；所述光纤(2)与光纤光栅应变调节仪连接。2.根据权利要求1所述的一种新型带式高温光纤光栅应变传感器，其特征在于：还包括防护层(4)，其覆盖在所述环氧
‑
聚酰亚胺胶层(3)表面。3.根据权利要求1所述的一种新型带式高温光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述光纤(2)为含有等距光栅串的耐高温光纤，其包括依次布置的第一尾纤(211)、光纤连接段(22)、光纤过渡...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵利强，
申请(专利权)人：深圳市捷德智能系统有限公司，
类型：新型
国别省市：