[发明专利]分布式光纤智能CFRP层合板的制作方法及其装置

权利要求书

1.一种分布式光纤智能CFRP层合板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

通过对光纤传感器的传感部位施加一定的荷载，为光纤传感器的传感部位提供预紧力：

步骤1：将热压机上压板(16)提升到一定的高度，在热压机下压板(4)表面喷涂脱模剂，并在热压机下压板(4)上面放置具有一定纤维方向的碳纤维预浸料(15)，并摆正；

步骤2：利用安装在绕柱固定板(10)上的光纤绕柱(1)，通过绕线的方式将光纤传感器铺设成预设路径，并将光纤传感器的两端放置在斜支架滑轮(7)上，通过悬挂砝码(8)的方式拽拉光纤传感器，为光纤传感器的传感部位提供一定的预紧力；

将光纤传感器按预设路径预紧放置在碳纤维预浸料表面，并保持至热压结束，实现光纤传感器的均匀应力埋入封装：

步骤3：拽拉设置完成后，在碳纤维预浸料上方铺设另外一层具有一定角度纤维方向的碳纤维预浸料；

步骤4：重复步骤2和3，直到铺设成预想的铺设层数；

步骤5：在热压机上压板(16)喷涂脱模剂，并控制热压机上压板(16)下压，设置热压机的下压气压和温度，保持一定的时间；

步骤6：热压完成后，控制热压机上压板(16)提升到一定的高度，解开光纤绕柱(1)上的光纤传感器，取出目标；

步骤7：整理层合板未经热压的自由光纤段，在两层碳纤维预浸料之间涂抹树脂使其固化其间，用于温度传感，同时在光纤出口处插上保护套管，保证保护套管的一端位于层合板内，另一端延伸裸露在外部。

2.如权利要求1所述的分布式光纤智能CFRP层合板的制作方法，其特征在于：

所述步骤6中，光纤绕柱(1)安装在可合拢收缩的绕柱固定板(10)上，热压完成后，通过调节相对两排光纤绕柱(1)之间的距离解开贴紧在光纤绕柱(1)上的光纤传感器。

3.一种分布式光纤智能CFRP层合板的制作装置，其特征在于：

包括热压机、光纤传感器、光纤绕柱(1)、绕柱固定板(10)以及砝码(8)；

所述光纤绕柱(1)通过所述绕柱固定板(10)以一定间距分布在热压机下压板(4)周边；通过所述光纤绕柱(1)将所述光纤传感器在所述热压机下压板(4)上方铺设成预设路径，且所述光纤传感器的的传感部位通过所述砝码(8)预紧；所述热压机下压板(4)用于放置碳纤维预浸料。

4.如权利要求3所述的分布式光纤智能CFRP层合板的制作装置，其特征在于：

还包括支撑架，所述支撑架包括上支撑板(3)、下支撑板(6)，所述上支撑板(3)的中间空缺部分与所述热压机下压板(4)形状匹配，并通过支撑柱(13)设于所述下支撑板(6)上；

所述绕柱固定板(10)数量为两块，并分别通过第一滑槽及锁紧螺丝与所述上支撑板(3)连接，以实现两块所述绕柱固定板(10)之间的间距调整，进而解开贴紧在所述光纤绕柱(1)上的光纤传感器。

5.如权利要求4所述的分布式光纤智能CFRP层合板的制作装置，其特征在于：

所述绕柱固定板(10)包括水平面板和垂直面板，所述水平面板通过第一滑槽及锁紧螺丝与所述上支撑板(3)连接，且所述水平面板上设有通槽，复数个所述光纤绕柱(1)安装于所述通槽中，以实现所述光纤绕柱(1)之间的间距调节。

6.如权利要求5所述的分布式光纤智能CFRP层合板的制作装置，其特征在于：

所述垂直面板设有第二滑槽，并通过所述第二滑槽安装有滑轮固定架(12)以实现所述滑轮固定架(12)的水平位置调节，所述滑轮固定架(12)设有滑轮，所述光纤传感器的端部挂接在所述滑轮上。

7.如权利要求3所述的分布式光纤智能CFRP层合板的制作装置，其特征在于：

所述光纤绕柱(1)外观表征为具有一定高度的台阶螺丝，通过下方螺帽夹紧在绕柱固定板(10)上方，作为光纤拐弯拉紧的支点，并利用其高度以同时绕不同高度的光纤传感器，以获得多层光纤传感器同次铺设后热压。