[发明专利]采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器

权利要求书

1、一种采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于设有补偿装置，该补偿装置由件B(3)和实心体(2)串连式连接构成，实心体(2)是采用在线成型工艺将光纤光栅(4)整体埋入固定于其中制成的，光纤光栅处于串连轴线上或其平行线上；件B(3)和实心体(2)的横截面积、热膨胀系数中至少有一项互不相同；当该补偿装置两端固定，且温度变化时，在线弹性范围内，件B(3)和实心体(2)热应力相互作用导致实心体(2)承受压应变或拉应变导致光栅波长向短波或长波方向移动，实现对光栅波长温度漂移的自动补偿。

2、根据权利要求1所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的光纤为单模光纤或多模光纤。

3、根据权利要求1所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的实心体(2)为具有负温度系数的材料，件B(3)为具有正温度系数的金属材料。

4、根据权利要求3所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的具有负温度系数的材料为芳纶纤维增强树脂基复合材料。

5、根据权利要求1所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的光纤光栅(4)为光纤布拉格光栅。

6、根据权利要求1所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的实心体(2)是按下述制成的:先将光纤光栅光栅(4)整体埋入实心体(2)的生产模具中，再浇注芳纶纤维增强树脂基复合材料在线成型，实现实心体(2)与光纤光栅(4)的结构一体化。

7、根据权利要求6所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的件B(3)是采用在线成型工艺将光纤埋入固定于其中制成的。

8、根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的补偿管的两端固定在固定架体上。

9、根据权利要求6所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的固定架体是一个金属外管(1)，实心体(2)的两端采用树脂胶粘接固定于件B(3)和金属外管(1)上，件B(3)为金属材料管，件B(3)和金属外管(1)之间焊接连接。

10、根据权利要求7所述的采用在线成型工艺制成的光纤光栅自补偿应变传感器，其特征在于所述的实心体(2)和件B(3)满足下列公式：

αT2+K1K2αT3-K1K2L2L3=E3E2S3S2]]>

其中，K₁为所使用的光栅的温度敏感系数，K₂为光栅的应变敏感系数，实心体(2)和管(3)的热膨胀系数分别为α_T2、α_T3；实心体(2)和件B(3)的长度、横截面积、弹性模量分别为L₂、L₃、S₂、S₃、E₁、E₂。