[发明专利]一种智能光纤传感皮肤及其制备和使用方法

说明书

本发明的一种智能光纤传感皮肤及其制备和使用方法，智能光纤传感皮肤包括传感光纤和光固化纤维增强复合胶毡，光固化纤维增强复合胶毡封装传感光纤，光固化纤维增强复合胶毡为扁平条带状，基料为可通过光固化粘结于被监测对象表面的光固化树脂，其内浸有纤维和/或纤维毡，根据光固化纤维增强复合胶毡将传感光纤封装在其内部和其表面与被监测对象的表面之间的两种情况，采取对应的制备和使用方法。该智能光纤传感皮肤绝缘、防腐、抗渗，材料本身不燃，可以耐‑50～+180℃的温度范围，可应用在不同环境，很好的解决了在水库大坝、桥梁、大楼地基的混凝土中预埋光纤传感器时存在的存活率低、发生损坏后没法更换的弊端，使用寿命大于10年。

技术领域

本发明涉及一种智能光纤传感器，具体涉及一种智能光纤传感皮肤及其制备和使用方法，属于传感器传输领域。

背景技术

光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器，工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光学探测器，经解调后获得被测参数。光纤具有很多优异的性能，例如：具有抗电磁和原子辐射干扰的性能，径细、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方，或者对人有害的地区(如核辐射区)，起到人的耳目的作用，而且还能超越人的感觉器官极限，接收人的感官所感受不到的外界信息。正是由于光纤的这些特性，在传感器追求灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化等效果时，光纤传感器备受青睐。

然而，光纤的主要成分为SiO₂，脆性大、硬度高，经过普通的树脂材料涂覆后，虽具有一定机械强度，但仍然十分脆弱。所以，在设计制造通信光缆的过程中，想方设法的给光纤加了各种材料的多重保护层，最大限度的避免外界环境对光纤本身以及光信号的影响。而在光传感领域，则希望外界的各种影响能够很快很直接的被传感光纤感知到，制作光纤传感器的理念和制作通信光缆的理念，完全是南辕北辙，因此，采用普通通信用光缆来做传感器用，很难满足实际使用需求，但是裸传感光纤却无法满足恶劣环境和特殊使用要求。

发明内容

为了解决现有技术中光纤传感器无法胜任各种恶劣环境且不易更换的问题，本发明提出一种智能光纤传感皮肤及其制备和使用方法。

本发明的技术方案：

一种智能光纤传感皮肤，其特征在于包括传感光纤和光固化纤维增强复合胶毡，所述光固化纤维增强复合胶毡封装所述传感光纤，

所述光固化纤维增强复合胶毡为扁平条带状，基料为可通过光固化粘结于被监测对象表面的光固化树脂，其内浸有纤维和/或纤维毡。

所述光纤为单模光纤或多模光纤。

所述光纤为紧包光纤或松套光纤。

所述光纤在所述光固化纤维增强复合胶毡内以直线、曲线或三维形状布设。

所述传感光纤在所述光固化纤维增强复合胶毡的宽度方向上反复弯曲呈正弦波形在长度方向上延伸。

所述光固化树脂为紫外光固化树脂。

宽度大于20mm，厚度为1.0-2.5mm。

在与被监测对象粘结的一面包括透明的正面保护薄膜。

在不与被监测对象粘结的一面包括透明的反面保护薄膜或不透明的反面遮光薄膜。

一种智能光纤传感皮肤的制备方法，其特征在于先将传感光纤植入纤维或者纤维毡中，然后将植入传感光纤的所述纤维或纤维毡浸在光固化树脂中；

或将传感光纤和纤维或纤维毡分别浸在光固化树脂中。