專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)埋用微型光纖連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)埋用微型光纖連接器。
背景技術(shù)：
對(duì)于疊層復(fù)合材料(復(fù)合材料層壓板)而言，在其受到意外沖擊、特別是小尺寸近剛性異物低速?zèng)_擊時(shí)，復(fù)合材料內(nèi)部通常會(huì)出現(xiàn)分層損傷，從而嚴(yán)重降低其力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。對(duì)于這種分層損傷，現(xiàn)有的方法是必須通過(guò)復(fù)雜的無(wú)損檢測(cè)才能發(fā)現(xiàn)，而C掃描、射線(xiàn)法等傳統(tǒng)無(wú)損檢測(cè)法，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)、精度差、檢測(cè)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，并且對(duì)于已在外場(chǎng)服役的復(fù)合材料制件的靈活性及便捷性差，人們很難及時(shí)對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)是否遭受了沖擊、以及被沖擊的位置和強(qiáng)度、特別是沖擊事件對(duì)結(jié)構(gòu)安全的后果做出及時(shí)的判斷。因此，發(fā)展復(fù)合材料結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊威脅的在線(xiàn)檢測(cè)方法，提高結(jié)構(gòu)的可靠性受到國(guó)內(nèi) 外高性能復(fù)合材料界的廣泛關(guān)注。光纖布拉格光柵傳感器具有尺寸小、重量輕、靈敏度高、帶寬寬、耐腐蝕能力好及抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，并且不受光功率波動(dòng)影響、集傳感與傳輸于一體，易于制作以及埋入復(fù)合材料內(nèi)部?？梢詫?duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變及損傷狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。而被認(rèn)為是航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(Structure Health Monitoring,簡(jiǎn)稱(chēng)SHM)中最有前途的傳
感器之一。而將光纖光柵傳感器埋植于復(fù)合材料的內(nèi)部，首先需要解決的是光纖光柵從復(fù)合材料內(nèi)部的引出方式及出口保護(hù)，附帶有保護(hù)裝置的光纖光柵連接接頭可以大大提高內(nèi)埋光纖光柵的成活率，同時(shí)把光纖的兩個(gè)端面精密對(duì)接起來(lái)，使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接受光纖中，并使由于其介入光鏈路對(duì)系統(tǒng)造成的影響將到最小。而目前采用的光纖接頭尺寸較大且多采用工程塑料制造，不耐高溫，不適于將其埋入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有光纖連接器尺寸較大、耐溫性較差、不易埋入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部等不足，提出一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)埋用微型光纖連接器。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)埋用微型光纖連接器，其特征是光纖連接器包括內(nèi)埋接頭和快速插頭兩部分。內(nèi)埋接頭主要包括定位銷(xiāo)、法蘭、尾柄和陶瓷插針。其中尾柄與法蘭連接，定位銷(xiāo)與法蘭連接，陶瓷插針與尾柄連接?？焖俨孱^包括外金屬套筒且其外壁上開(kāi)有限位槽、陶瓷套管、陶瓷插芯、內(nèi)金屬套筒、限位件a和b、彈簧止擋、彈簧及鎖緊螺帽。其中外金屬套筒與陶瓷套管連接，陶瓷套管與陶瓷插芯連接，內(nèi)金屬套筒同時(shí)與陶瓷插芯和外金屬套筒連接，限位件a與限位件b通過(guò)螺紋連接，彈簧止擋與限位件a連接，彈簧的兩端分別與彈簧止擋及內(nèi)金屬套筒連接。將快速插頭金屬套筒上的限位槽與內(nèi)埋接頭上的定位銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)插入，并旋緊快速插頭上的鎖緊螺帽，通過(guò)快速插頭限位件內(nèi)的彈簧將內(nèi)埋接頭的陶瓷插針與快速接頭機(jī)械夾持在一起。完成微型連接器的連接。[0006]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是本實(shí)用新型提供一種尺寸微小(長(zhǎng)度14mm，直徑4mm)易于埋入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并能夠進(jìn)行快速連接的微型光纖連接器，實(shí)現(xiàn)埋植在疊層復(fù)合材料內(nèi)部的光纖光柵傳感器與解調(diào)儀的連接。本實(shí)用新型的微型光纖連接器的內(nèi)埋接頭部分埋植于復(fù)合材料內(nèi)部，與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件整體固化，通過(guò)連接器內(nèi)部的陶瓷插針，實(shí)現(xiàn)光纖的精確對(duì)接，不需要對(duì)光纖光柵傳感器進(jìn)行二次熔接，具有快速插拔，連接穩(wěn)定等特點(diǎn)。

圖I微型光纖連接器內(nèi)埋接頭結(jié)構(gòu)示意圖圖2微型光纖連接器快速插頭結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
光纖連接器包括內(nèi)埋接頭和快速插頭兩部分。內(nèi)埋接頭被埋入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)·部，主要包括定位銷(xiāo)I、法蘭2、尾柄3和陶瓷插針4。其中尾柄與法蘭連接，定位銷(xiāo)與法蘭連接，陶瓷插針與尾柄連接?？焖俨孱^包括外金屬套筒5且其外壁上開(kāi)有限位槽6、陶瓷套管7、陶瓷插芯8、內(nèi)金屬套筒9、限位件alO和限位件bll、彈簧止擋12、彈簧13及鎖緊螺帽14。其中外金屬套筒與陶瓷套管連接，陶瓷套管與陶瓷插芯連接，內(nèi)金屬套筒同時(shí)與陶瓷插芯和外金屬套筒連接，限位件a與限位件b通過(guò)螺紋連接，彈簧止擋與限位件a連接，彈簧的兩端分別與彈簧止擋及內(nèi)金屬套筒連接。將快速插頭金屬套筒上的限位槽與內(nèi)埋接頭上的定位銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)插入，并旋緊快速插頭上的鎖緊螺帽，通過(guò)快速插頭限位件內(nèi)的彈簧將內(nèi)埋接頭的陶瓷插針與快速接頭機(jī)械夾持在一起，完成微型連接器的連接。
權(quán)利要求1. 一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)埋用微型光纖連接器，其特征是光纖連接器包括內(nèi)埋接頭和快速插頭兩部分，內(nèi)埋接頭主要包括定位銷(xiāo)、法蘭、尾柄和陶瓷插針，其中尾柄與法蘭連接，定位銷(xiāo)與法蘭連接，陶瓷插針與尾柄連接，快速插頭包括外金屬套筒且其外壁上開(kāi)有限位槽、陶瓷套管、陶瓷插芯、內(nèi)金屬套筒、限位件a和b、彈簧止擋、彈簧及鎖緊螺帽，其中外金屬套筒與陶瓷套管連接，陶瓷套管與陶瓷插芯連接，內(nèi)金屬套筒同時(shí)與陶瓷插芯和外金屬套筒連接，限位件a與限位件b通過(guò)螺紋連接，彈簧止擋與限位件a連接，彈簧的兩端分別與彈簧止擋及內(nèi)金屬套筒連接，將快速插頭金屬套筒上的限位槽與內(nèi)埋接頭上的定位銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)插入，并旋緊快速插頭上的鎖緊螺帽，通過(guò)快速插頭限位件內(nèi)的彈簧將內(nèi)埋接頭的陶瓷插針與快速接頭機(jī)械夾持在一起，完成微型連接器的連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)快速插拔，并且連接穩(wěn)定，尺寸較小，適合于埋入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微型光纖連接器。光纖連接器包括內(nèi)埋接頭和快速插頭兩部分，其中內(nèi)埋接頭埋入復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部，快速插頭通過(guò)陶瓷插針與內(nèi)埋接頭連接，再通過(guò)螺紋緊固，無(wú)需二次熔接即可直接實(shí)現(xiàn)內(nèi)埋于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部的光纖光柵傳感器與解調(diào)儀連接，對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變及在遭受低速?zèng)_擊后內(nèi)部的損傷進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G02B6/38GK202693856SQ20122030420
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者劉剛, 周玉敬, 郭文禮, 安學(xué)鋒, 益小蘇 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院, 北京志聯(lián)同創(chuàng)光電科技有限公司