[发明专利]一种光纤光栅传感器的封装装置及方法

权利要求书

1.一种光纤光栅传感器的封装装置，包括底座和位于底座上的工作台，工作台上设有光纤支撑座，其特征在于：工作台的中部设有通孔，通孔内设有用于调节光纤光栅传感器中间层厚度的升降块；升降块的下部设有用于控制升降块升降的升降机构；在工作台的通孔两侧设有用于夹持光纤的模具，模具的中部设有露出所述通孔的腔体，模具的外侧设有夹紧机构；

所述封装装置还设有用于将工作台盖住的加热顶盖，以及用于在封装完成后取出光纤光栅传感器和模具的取模工具。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器的封装装置，其特征在于：所述的模具由两片结构对称的凹形模具片拼合而成，凹形模具片的中部设有横向的光纤凹槽，凹形模具片的顶部设有楔形孔；两片凹形模具片的凹部构成所述的腔体，两片凹形模具片的光纤凹槽构成供光纤穿过的光纤通孔，两片凹形模具片的楔形孔与所述的取模工具匹配。

3.根据权利要求2所述的光纤光栅传感器的封装装置，其特征在于：所述的取模工具包括上下设置的活动压板和固定压板，以及穿过固定压板与活动压板固定连接的楔形杆，活动压板与固定压板之间的楔形杆上套有弹簧；所述的楔形杆底部的形状与所述的两片凹形模具片的楔形孔相匹配。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器的封装装置，其特征在于：所述的升降机构包括依次连接的调节杆、主动锥齿轮、从动锥齿轮和升降螺杆，其中升降螺杆的末端与升降块底部连接；所述的调节杆从所述的底座侧向伸出。

5.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器的封装装置，其特征在于：所述的夹紧机构包括设置在工作台上的两个滑块，滑块的底部连接有夹紧弹簧，夹紧弹簧套在导杆中；所述的工作台上设有与所述的通孔相互垂直的槽体，所述的导杆和夹紧弹簧设置在槽体中，且导杆的两端与工作台固定。

6.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器的封装装置，其特征在于：所述的加热顶盖包括盖体，盖体中设有电阻丝和温度传感器。

7.根据权利要求1或6所述的光纤光栅传感器的封装装置，其特征在于：所述的加热顶盖与所述的工作台之间通过铰链连接。

8.利用权利要求1所述的光纤光栅传感器的封装装置实现的封装方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、调节升降块位于初始高度，初始高度为升降块顶面与工作台顶面重合；

S2、将光纤放置在光纤支撑座内，使得光纤的光栅位于所述的升降块中部，光纤的两端施加预应力；

S3、调节升降块的高度，直到达到所需的中间层厚度；

S4、将夹紧机构撑开，将模具放置在通孔两侧夹持住光纤，模具的中部构成露出所述通孔的腔体，再利用夹紧机构将模具夹紧；

S5、在模具的腔体内注入一定体积的封装材料；合上加热顶盖，设置温度对封装材料进行加热固化；

S6、固化完成后，用取模工具压在模具顶部，进行取模。

9.根据权利要求8所述的封装方法，其特征在于：所述的模具由两片结构对称的凹形模具片拼合而成，凹形模具片的中部设有横向的光纤凹槽，凹形模具片的顶部设有楔形孔；两片凹形模具片的凹部构成所述的腔体，两片凹形模具片的光纤凹槽构成供光纤穿过的光纤通孔；

所述的取模工具包括上下设置的活动压板和固定压板，以及穿过固定压板与活动压板固定连接的楔形杆，活动压板与固定压板之间的楔形杆上套有弹簧；所述的楔形杆底部的形状与所述的两片凹形模具片的楔形孔相匹配；

所述的S6具体为：固化完成后，用固定压板压在模具顶部，楔形杆底部插入模具的楔形孔内，按压活动压板从而撑开模具，进行取模。

10.根据权利要求8所述的封装方法，其特征在于：所述的S2在光纤上套上松套管。