[发明专利]一种高耐久长标距光纤光栅传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

选取：首先以光纤光栅（4）为中心向两边分别量取一半传感标距长度（                                               ），确定标距长度为AB，利用光纤涂覆层剥除及封装装置剥除该段光纤的包覆层，用丙酮或乙醇进行清洗后利用高模量材料进行再封装；然后，通过穿套管装置（25）在传感标距长度（）上穿过套管（7），用高弹性模量的胶将光纤光栅传感器的两端固定在套管的A与B两端，固定长度为；

制造：将单个长寿命高精度长标距光纤光栅传感器进行熔接，形成串联连接，将分布熔接串联光栅的光纤或分布刻写光栅的光纤缠绕在轴筒（23）上，以备分布式光纤传感器的连续封装；

在牵引及产品收集装置（34）的牵引下，轴筒（23）自动将串联了光纤光栅（4）的光纤按一定速度放光纤；在光纤包覆层剥除及封装装置（24）处，自动除去套管内固定点（11）及锚固段（12）处的涂覆层（3），同时进行抗滑移封装；在穿套管装置（25）处，进行套管安装，每个套管的长度为，通过光纤张拉应变控制装置（27）控制光纤的拉伸应变，用光纤套管内固定装置（26）将光纤的两端固定在套管（7）上；封装用纤维（29）通过纱轴（28）放线，然后在编织机（30）处对套管（7）及商业光纤（5）外面单向或双向编织纤维套层，通过锚固段树脂浸渍机（31）用环氧树脂对锚固段（12）进行浸渍，用环氧树脂对其他部分进行浸渍；通过烘干装置（33）在真空环境下进行养护，并在长标距传感器的两端熔接上光缆和收集在牵引及产品收集装置（34）上备用；整个过程通过智能生产控制系统（35）进行智能化控制。

2.根据权利要求1所述的高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法，其特征在于上述对锚固段（12）进行浸渍的环氧树脂中添加了质量百分比为0.05-5%抗老化剂（20）和0.5-20%增强相（21），对其他部分进行浸渍的环氧树脂中添加了质量百分比为0.05-5%抗老化剂（20）。

3.根据权利要求2所述的高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法，其特征在于上述抗老化剂（18）由苯并三唑类、苯酮类、受阻酚类、受阻胺类、三嗪类及水杨酸酯类中的一种或几种混合组成，增强相（21）为炭黑、纳米碳管、陶瓷颗粒、金属颗粒及金属氧化物颗粒的一种或几种混合组成。

4.根据权利要求1所述的高耐久长标距光纤光栅传感器的制造方法，其特征在于上述套管（7）选取毛细玻璃管、细金属管或高性能聚合物管中的一种。

5.一种基于权利要求1所述的制造方法得到的高耐久长标距光纤光栅传感器，其特征在于包括自内往外依次布置的纤芯（1）、保护层（2）、涂覆层（3），所述纤芯（1）为长度为的商业光纤（5），商业光纤（5）的中段设置光纤光栅（4），商业光纤（5）的外周设置由套管（7）、编织纤维套层（8）、封装结构（6）组成的保护层，商业光纤（5）与套管（7）之间通过厚度为的套管内固定点（11）固定；套管内固定点（11）与编织纤维套层（8）之间分别设置厚度为的锚固段（12）；商业光纤（5）的两端依次连接锚固段光纤（13）、连接光纤（15），连接光纤（15）的末端通过连接法兰（17）连接传输光缆（16）。

6.根据权利要求5所述的高耐久长标距光纤光栅传感器，其特征在于上述位于套管（7）内充入填充介质（10）；所述填充介质（10）为惰性气体或油脂类液体。

7.根据权利要求6所述的高耐久长标距光纤光栅传感器，其特征在于上述填充介质（10）为二氧化碳、氮气、润滑油脂。

8.根据权利要求6所述的高耐久长标距光纤光栅传感器，其特征在于上述商业光纤（5）的外周自两端向光纤光栅（4）分别包裹长度为的增敏封装段（18）。