專利名稱：光纖基計(jì)量器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖基計(jì)量器。
背景技術(shù)：
近幾年，光纖光學(xué)基應(yīng)變計(jì)量器在市場上已經(jīng)獲得接受，作為傳統(tǒng)電學(xué)計(jì)量器的替代，這些電學(xué)計(jì)量器基于例如電阻，感應(yīng)系數(shù)或者電容的改變。在很多應(yīng)用中，例如建筑結(jié)構(gòu)檢測，井下油氣應(yīng)用，以及海運(yùn)和航空應(yīng)用，光纖光學(xué)計(jì)量器比傳統(tǒng)的計(jì)量器有更好的優(yōu)點(diǎn)。與其他電學(xué)計(jì)量器不同，光纖基計(jì)量器對電磁干擾不敏感，并且適于使用在電噪聲環(huán)境中。光纖基計(jì)量器還容易進(jìn)行復(fù)用，允許更多的計(jì)量器在單獨(dú)光纖上遠(yuǎn)距離操作。光纖基計(jì)量器可以被做得很小很輕，并且在狹小的空間中使用。光纖基計(jì)量器還可以被制備成忍受高溫和腐蝕的環(huán)境。
現(xiàn)在已經(jīng)可以得到多種光學(xué)計(jì)量器，他們運(yùn)用多種光學(xué)性質(zhì)來測試感興趣目標(biāo)的物理性質(zhì)。通過改變振幅，相位，極性狀態(tài)，或者設(shè)計(jì)，這些計(jì)量器被設(shè)計(jì)成響應(yīng)被測試的物理性質(zhì)，這些光學(xué)性質(zhì)中的一個(gè)或多個(gè)可以通過詢問單元被監(jiān)視，并且轉(zhuǎn)換成感興趣的物理性質(zhì)。
目前的發(fā)明涉及光學(xué)計(jì)量器，設(shè)計(jì)成測量測試樣品表面的應(yīng)變。本發(fā)明的計(jì)量器被設(shè)計(jì)成以與傳統(tǒng)的電學(xué)金屬薄片應(yīng)變計(jì)量器相似的風(fēng)格，安裝并使用，但是具有所有光學(xué)計(jì)量器的優(yōu)點(diǎn)。構(gòu)造本發(fā)明的計(jì)量器，以便允許該測試樣品表面的被轉(zhuǎn)移到包括布拉格光柵的光纖長度。當(dāng)應(yīng)變運(yùn)用到該光纖時(shí)，該光譜中心波長通過布拉格光柵波長的轉(zhuǎn)換顯示出來。該波長轉(zhuǎn)換可以直接轉(zhuǎn)換成應(yīng)變單位。
在該種計(jì)量器中，該光纖經(jīng)常被固定在一個(gè)載體上用于固定在測試樣品的輕松和操作的輕松。該計(jì)量器載體典型地由塑料膜或薄金屬墊片組成。塑料膜在計(jì)量器運(yùn)用于具有環(huán)氧樹脂或其他粘合劑的測試樣品應(yīng)用中工作良好。金屬載體通常用在計(jì)量器被點(diǎn)焊于測試樣品上時(shí)。應(yīng)變計(jì)量器固定在金屬載體上是通用的，因?yàn)樗麄兛梢员豢焖龠B接在不同測試樣品上。該載體可以被以各種方式連接在樣品上，例如運(yùn)用環(huán)氧樹脂或電焊。盡管載體的使用顯著的改善了操作和固定，他的使用也會(huì)降低計(jì)量器的表現(xiàn)。該計(jì)量器載體位于測試樣品和感測元件之間，要求來自測試樣品的應(yīng)變通過載體到達(dá)光纖。這可以產(chǎn)生敏感度的喪失。進(jìn)一步，計(jì)量器載體必須仔細(xì)地固定，這樣應(yīng)變才能充分并統(tǒng)一地通過載體，而不會(huì)使載體變形。除了純粹的線性應(yīng)變，對載體的扭曲，可以產(chǎn)生測試準(zhǔn)確度的喪失，因?yàn)楦袘?yīng)元件沒有暴露于測試樣品中的真正應(yīng)變中。此外，通過加強(qiáng)測試樣品的強(qiáng)度，載體材料的硬度自身也會(huì)影響應(yīng)變測量。這發(fā)生在電學(xué)計(jì)量器和光學(xué)計(jì)量器中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種計(jì)量器載體設(shè)計(jì)，用于與光纖應(yīng)變傳感器一起使用，包括一個(gè)或多個(gè)光纖布拉格光柵(FBG)，該光柵提供載體的優(yōu)點(diǎn)，用于使操作和固定輕松而不會(huì)降低計(jì)量器的表現(xiàn)。
本發(fā)明提供一種光纖光學(xué)應(yīng)變計(jì)量器，它可以提供預(yù)先固定應(yīng)變計(jì)量器的優(yōu)點(diǎn)，而不會(huì)降低計(jì)量器的表現(xiàn)。該計(jì)量器快速和容易地被連接在測試樣品上。該計(jì)量器包括載體，該載體具有用于測試樣品固定的裝置，以及裝置用于保持光線的持續(xù)長度。在一個(gè)特殊的實(shí)施方式中，該載體是金屬載體。在另一個(gè)實(shí)施方式中，該載體由金屬制成，該金屬可以被焊接在測試樣品上，并且特別是該金屬可以被焊接在一個(gè)測試樣品上，該測試樣品使用通常被使用以便將傳統(tǒng)的金屬支撐的電學(xué)薄片應(yīng)變計(jì)量器焊接到測試樣品上。在一個(gè)替代的實(shí)施方式中，該載體可以使用環(huán)氧樹脂或者其他合適的粘合劑連接到測試樣品上。該計(jì)量器載體選擇性的服從沿著應(yīng)變測量的軸。該載體提供非常少的沿著測量軸向應(yīng)變的阻力；因此，該測試樣品不需要向著金屬計(jì)量器載體的硬度相反的方向工作。
包括一個(gè)或者多個(gè)光纖布拉格光柵的光纖在這里的計(jì)量器中是有效的應(yīng)變感應(yīng)傳感器。在促進(jìn)光纖布拉格光柵作為應(yīng)變計(jì)量器的使用方面，該計(jì)量器載體提供多個(gè)不同的目的。該計(jì)量器載體用作光纖保持固定，提供能夠很容易操作的封裝的器件。該計(jì)量器載體在安裝和使用期間對光纖提供保護(hù)。該計(jì)量器載體還提供一些特點(diǎn)，允許快速和可靠地與測試樣品連接。
根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，是光纖布拉格光柵應(yīng)變計(jì)量器顯示了計(jì)量器的準(zhǔn)確和敏感度，該計(jì)量器沒有被預(yù)先固定在載體上，雖然提供了預(yù)先固定的計(jì)量器的方便。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少該計(jì)量器載體的部分關(guān)于伸展、壓縮或者均沿著他的長軸是彈性的，因此允許在兩點(diǎn)之間距離的改變，其中該計(jì)量器載體連接在測試樣品上。在該實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)該計(jì)量器載體以便在一個(gè)或更多的載體區(qū)域中允許彈性，雖然該載體的其余部分仍然是充分剛性的。在一個(gè)特別的實(shí)施方式中，本發(fā)明的計(jì)量器載體用作為兩個(gè)獨(dú)立的剛性光線固定元件，由順從或柔性元件所分離。這種構(gòu)造，允許該光纖剛性地固定在該測試樣品兩點(diǎn)處，而沒有在應(yīng)變帶來的連接兩點(diǎn)之間相對距離中構(gòu)造變化。
在本發(fā)明的一個(gè)示例載體和應(yīng)變計(jì)量器中，該計(jì)量器載體的彈性由通過單一體中產(chǎn)生的通道系統(tǒng)所提供，優(yōu)選的通道垂直地導(dǎo)向長軸。單一體中的通道系統(tǒng)可以在單一體中產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)彈簧，在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧的配置包括，但是不限于，折疊束彈簧(folded beam spring)。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性載體和應(yīng)變計(jì)量器中，該計(jì)量器的彈性由在光纖連結(jié)點(diǎn)之間支撐條中的載體引入一個(gè)或多個(gè)空穴來提供。該空穴或多個(gè)空穴可以在支撐條或者單一體中產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)彈簧，在一個(gè)特殊的實(shí)施方式中，一個(gè)或兩個(gè)弓形彈簧形成在載體的支撐條上。
使用普通的焊接技術(shù)，本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)量器載體很容易連接到測試樣品上。此外，他們可以使用環(huán)氧樹脂或其他粘結(jié)劑被連接在測試樣品上。光纖應(yīng)變計(jì)連器連接具有粘合劑，當(dāng)隨后具有合適的表面準(zhǔn)備，清潔和粘合劑加工過程，該粘合劑在很多應(yīng)用中表現(xiàn)良好。
在另外的實(shí)施方式中，該計(jì)量器載體被裝備在除了金屬的其他材料上。該計(jì)量器載體的點(diǎn)焊至測試樣品需要金屬載體。當(dāng)該計(jì)量器使用粘合劑、夾子或螺絲被連接時(shí)，非金屬載體(例如陶器或塑料)可以被使用。
本發(fā)明提供應(yīng)變測量系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的計(jì)量器，結(jié)合用于將合適波長范圍的光結(jié)合到該計(jì)量器的光纖中，并且結(jié)合檢波器用于監(jiān)視從光纖中光纖布拉格光柵反射出的光，和/或用于監(jiān)視通過光纖布拉格光柵的光(例如切口光譜(Notchspectrum))。在感應(yīng)系統(tǒng)中，本發(fā)明的計(jì)量器可以選擇性地串聯(lián)或并連連接，具有從光源光的合適供給，和通過光纖布拉格光柵反射或傳輸?shù)墓獾暮线m監(jiān)視。
本發(fā)明還提供了多種測量器件，結(jié)合本發(fā)明的光纖應(yīng)變計(jì)量器的一個(gè)或多個(gè)。這些器件與其他的一起，包括溫度和壓力測量計(jì)量器，加速度計(jì)和位移傳感器。
本發(fā)明此外還提供了用于在測試樣品中測量應(yīng)變的的方法，運(yùn)用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變計(jì)量器。在該方法中，該應(yīng)變計(jì)量器以預(yù)期的位置被固定在一個(gè)測試樣品上。在一個(gè)特殊的實(shí)施方式中，該計(jì)量器被固定在測試樣品上這樣該計(jì)量器的長軸與將被測試應(yīng)變的測試樣品的軸校準(zhǔn)。合適波長的光被結(jié)合入該應(yīng)變計(jì)量器的光纖中，并且光由被測試的光纖的光纖布拉格光柵反射?？梢酝ㄟ^探測反射的實(shí)現(xiàn)探測，或者間接地通過該光纖布拉格光柵傳輸?shù)奶綔y光來探測(探測產(chǎn)生自通過光纖布拉格光柵反射的切口)。通過光纖布拉格光柵反射的波長的改變涉及計(jì)量器和該測試樣品中的應(yīng)變。


圖1是顯示一個(gè)示例光纖布拉格光柵應(yīng)變計(jì)量器的示意圖。
圖2是顯示圖1的應(yīng)變計(jì)量器的示例計(jì)量器載體的示意圖。
圖3是該計(jì)量器載體的示例彈性區(qū)域一個(gè)更詳細(xì)的視圖。在這種情況下，支撐條中的通道的引入在支撐條的部分中形成了折疊束彈簧。
圖4是從該計(jì)量器載體的示例光纖緊固元件的更詳細(xì)的視圖。
圖5A和B是本發(fā)明的另一個(gè)示例性計(jì)量器載體的示意圖，具有緊固在計(jì)量器位置的布拉格光柵的光纖，在這種情況下，兩個(gè)分開的空穴被引入該載體的支撐條，并在支撐條上形成彈簧，可以是弓形彈簧。圖5A是該計(jì)量器和他的載體的下側(cè)的透視圖。當(dāng)固定在測試樣品上時(shí)，該載體的下側(cè)與該測試樣品接觸。圖5B是該計(jì)量器和他的載體的上層透視圖。顯示該載體的這一面具有可選擇的焊接袋以促進(jìn)該機(jī)量起到測試樣品的固定。
具體實(shí)施例方式
參考附圖時(shí)，相近數(shù)字代表相近元件，而在多于一個(gè)附圖中出現(xiàn)的相同數(shù)字代表相同元件。此外，全文套用以下的定義
“彈性”指的是材料，物件，裝置或裝置元件相對一個(gè)或多個(gè)實(shí)際尺寸增加或減少尺寸的能力。彈性材料可以是可延展的，可壓縮的或兩者皆是。彈性指的是帶有彈性的材料，物件，裝置或裝置元件的特性。
“堅(jiān)固”指的是彈性不良或缺乏彈性的材料。
“單一物體”指的是物體或物件，其由連綿的或連續(xù)的材料制成或由互相相連的獨(dú)立組件制成。單一物體并不包括實(shí)際分離，不相連的元件。優(yōu)選的單一物體由單一材料所制成。不過，單一物體可包括多個(gè)互相通過連接物相連的組件，當(dāng)中的連接物例如焊接，粘合劑，環(huán)氧化物，螺絲，螺栓，夾鉗，夾扣或任何與其等同之物。
“平行于縱向軸”指的是方向由一個(gè)沿相同方向延展的軸所限定，而且每一點(diǎn)都與縱向軸保持相同距離。
“垂直于縱向軸”指的是方向由一個(gè)與縱向軸成90度的軸所限定。
說明書中相對例如校準(zhǔn)，方向，裝置元件的相對位置以及裝置元件的形狀應(yīng)理解為在對所述裝置或裝置元件的功能無礙下與所描述的校準(zhǔn)，方向，位置或形狀有一定程度偏差是可以接受的。例如，在某實(shí)施例中，所述載體優(yōu)選為與相對一個(gè)或多個(gè)所述載體的軸對稱。這應(yīng)理解到在沒有功能損耗下相對裝置元件形狀的不對稱程度是可以容許的。
“彈簧”指的是可在扭曲后能恢復(fù)其原來形狀的彈性物體或裝置。本發(fā)明的彈簧可有多種彈性模量，例如與不銹鋼合金彈簧相關(guān)的模量。本發(fā)明的彈簧可包括彎曲或屈曲的物體，其可以壓成較小的空間而在釋放后恢復(fù)其初始的形狀。“弓型彈簧“此詞指的是有一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選為長方形或U形的腔的材料或物體，其可在受力的情況下壓縮或延展?！斑’B彈簧”此詞指的是有至少一個(gè)通道的材料或物體，由此產(chǎn)生帶有一個(gè)或多個(gè)摺疊的梁，其可在受力的情況下壓縮或延展。把本發(fā)明的載體的彈簧優(yōu)選造成令所述載體可以沿其縱向軸壓縮或延展。
圖1展示本發(fā)明的載體固定的光纖布拉格光柵應(yīng)變計(jì)量器的示例性實(shí)施例。圖2展示所述計(jì)量器的支持光纖的載體部分。圖3展示所述計(jì)量器的彈性區(qū)域的特寫。圖4展示了示例性的光纖固定元件的詳情，其對本發(fā)明的任何載體固定的應(yīng)變計(jì)量器通常有用。
具體地，圖1提供裝有光纖的組合計(jì)量器100的透視圖。該計(jì)量器包括計(jì)量器載體200，光纖102，光纖中的布拉格光柵103，以及可選的緩沖管104以用作保護(hù)光纖。作為參考，圖1展示計(jì)量器及其載體的長度，闊度及厚度。圖1展示計(jì)量器及其載體的縱向軸207?？梢岳斫獾氖窃撦d體有一個(gè)橫向軸沒有顯示，垂直軸也沒有顯示。所述橫向軸垂直于縱向軸并平行于載體的闊度，所述垂直軸垂直于縱向軸及橫向軸并平行于載體的厚度。所述三個(gè)軸在載體的中心點(diǎn)相遇。在示例性實(shí)施例中，所述載體實(shí)質(zhì)對稱于一個(gè)或多個(gè)軸。在具體的實(shí)施例中，所述載體實(shí)質(zhì)對稱于縱向軸。如圖所示，該光纖被固定于載體中并與載體接合于兩個(gè)光纖固定元件202a及202b。如以下更詳盡的描述，該光纖優(yōu)選在固定到載體上前預(yù)受壓。該光纖沿所述計(jì)量器及其載體的縱向軸放置。沿著光纖固定在載體上的兩點(diǎn)之間的長度中，該光纖帶有至少一個(gè)光纖布拉格光柵。
當(dāng)進(jìn)行測量應(yīng)變的操作時(shí)，該計(jì)量器連接到一個(gè)測試樣本，來自適當(dāng)光原的光被接入光纖中而被布拉格光柵反射的光或被傳送通過布拉格光柵的光受到合適的探測器所監(jiān)察。被布拉格光柵反射的光的波長隨施加于包含布拉格光柵的光纖的應(yīng)變而改變。
圖2顯示了本發(fā)明的計(jì)量器載體的示例實(shí)施方式，能夠提供該計(jì)量器方便的操作和固定而不會(huì)影響表現(xiàn)。該顯示的載體200包括一個(gè)支撐條201，一個(gè)第一光纖扣緊元件202a，一個(gè)第二光纖扣緊元件202b，一個(gè)第一固定表面203a，何一個(gè)第二固定表面203b，以及一個(gè)彈性區(qū)域204。該載體選擇地具有應(yīng)變釋放元件205a和/或205b，以保護(hù)該計(jì)量器載體的入口、出口處的光纖，或者兩者均保護(hù)。固定表面提供場所用于將該計(jì)量器連接到測試樣品。提供該固定表面用于固定將要分別連接的元件215a和215b，至支撐條的每一個(gè)末端。可以提供該光纖扣緊元件在固定元件的每一個(gè)中顯示，或可以在支撐條的每一個(gè)末端被分別定位。該光纖扣緊元件剛性連接到該固定表面，例如通過通過形成在或者剛性連接在固定元件，該表面帶有固定表面，這樣當(dāng)計(jì)量器剛性固定在該測試樣品上時(shí)，該光纖扣緊元件每一個(gè)剛性連接在該測試樣品上。該支撐條在載體中光線剛性連接的點(diǎn)之間延伸，并且該支撐條具有至少一個(gè)塑料的區(qū)域。
實(shí)踐中，計(jì)量器100通過任何裝置被固定在該測試樣品上，獲得一個(gè)剛性連接，諸如通過在測試樣品和固定表面每一個(gè)的至少一個(gè)之間形成粘合劑粘合，或者通過點(diǎn)焊固定表面到該測試樣品上去。圖5B中顯示的焊接袋選擇性地提供以促進(jìn)焊接。
該光纖剛性連接在該計(jì)量器載體上具有兩個(gè)獨(dú)立的光纖扣緊裝置202a和202b。通過計(jì)量器載體將第一光纖扣緊元件和第一固定表面從第二光纖扣緊元件和第二固定表面相分離。
彈性區(qū)域能夠起到彈簧的作用，并且可以有兩個(gè)目的。該彈性區(qū)域提供順從這樣該計(jì)量器載體可以擴(kuò)展并且與沿著長軸作用運(yùn)用很小的力。這允許兩個(gè)扣緊元件202a和202b以跟隨該測試樣品的移動(dòng)，使其服從應(yīng)變。因?yàn)楣饫w扣緊元件202a和202b的相對距離改變，運(yùn)用到光纖上的張力成比例改變并且布拉格光柵103的光學(xué)帶寬的中心波長與計(jì)量器張力成比例改變。該中心波長直接涉及該測試樣品中表現(xiàn)的應(yīng)變。彈性區(qū)域204的第二個(gè)功能是提供一個(gè)彈簧力，用于預(yù)先延伸光纖102。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在將光纖連結(jié)到光纖扣緊元件202a和202b的過程之中，張力應(yīng)用到光纖。當(dāng)光纖因此預(yù)先延伸時(shí)，剩余的張力仍然在光纖中，允許該計(jì)量器在張力和壓力中操作。
每一個(gè)固定表面203a和203b，位于接近并且分別剛性連接到相應(yīng)的光纖扣緊元件202a和202b。一旦該計(jì)量器載體通過該固定表面203剛性連接到一個(gè)測試樣品，該光纖接著剛性連接，并且親密機(jī)械連接到該測試樣品。在這個(gè)配置中，應(yīng)變被直接從測試樣品轉(zhuǎn)移到光纖。優(yōu)選的見效從該測試樣品到光纖的連接點(diǎn)的機(jī)械路徑，以最大化計(jì)量器敏感度。
在特別的實(shí)施方式中，支撐條，固定表面，固定元件和光纖扣緊元件形成一個(gè)單一體。優(yōu)選的，該載體的功能元件通過合適的機(jī)械方法從選擇的機(jī)械材料的單一連續(xù)片形成，例如不銹鋼的連續(xù)片或者其他合適的可加工金屬。這里使用詞“連續(xù)”是指一個(gè)器件，其中該器件的功能元件進(jìn)行連接的時(shí)候，從他們形成的材料中沒有損毀。
在圖2和3中顯示的優(yōu)選實(shí)施方式，在支撐條中產(chǎn)生多個(gè)通道301，提供有關(guān)沿著長軸的壓縮、擴(kuò)展或者兩者的彈性。如顯示的通道的引入，可以被用于在支撐條的部分形成彈簧結(jié)構(gòu)。如在圖2，3中顯示的那樣，通道301從側(cè)邊延伸入并且通過條的寬度，并且垂直導(dǎo)向長軸207。該通道具有選擇的長度和通道寬度，并且延伸穿過條的厚度。該通道被選擇的距離S所分離，在特別的實(shí)施方式中，比鄰的通道從條的相對側(cè)延伸入條，如圖3顯示得那樣，并且被距離S所分離。在特別的實(shí)施方式中，一或多對比鄰的通道通過選擇的距離S所分離，形成支撐條的彈性區(qū)域，通道從支撐條的相對邊延伸入該支撐條。從支撐條的相對邊延伸入該支撐條的通道對的系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)折疊的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的功能作為支撐條中的折疊束彈簧(folded beam spring)，允許該載體在光纖扣緊點(diǎn)之間的載體的運(yùn)動(dòng)，以實(shí)質(zhì)上平行于該載體的長軸的方向。通道之間的長度、寬度和距離可以改變以在載體中獲得預(yù)期的彈性水平。在特殊的實(shí)施方式中，該通道延伸通過交叉該載體長軸的支撐條的寬度多于中途。在特殊的實(shí)施方式中，所有的通道具有同樣的寬度和長度。在特殊的實(shí)施方式中，彈性區(qū)域包括兩、三或四對通道對。
如前所述，在支撐條區(qū)域中形成彈性元件的通道可以被引入單一體，該單一體從鄰近材料形成通過合適的加工形式。在其他的實(shí)施方式中，該單一體可以通過成型技術(shù)形成。
該載體元件，和特別是該載體的支撐條部分可以包括任何材料能夠顯示彈性，但是能夠?qū)饫w扣緊和連接點(diǎn)202a和b提供剛性支撐。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，單一體220從材料的鄰近片制作形成。對鄰接材料的使用優(yōu)選的使該載體的植被簡單化，并且降低評估的成本。然而，本發(fā)明包括的實(shí)施方式，其中該在載體的單一體從多個(gè)元件制備，該元件可操作的通過合適的扣緊裝置連接，包括但是不限于一個(gè)焊接點(diǎn)，膠合，環(huán)氧樹脂，螺絲，夾子，螺釘，扣子或任何這些的等同。
在圖3中顯示了該彈性折疊束彈簧(folded beam spring)更多的細(xì)節(jié)，是給本申請的計(jì)量器載體提供彈性的一種裝置。在本發(fā)明中，可以運(yùn)用任何彈簧配置，只要它提供有關(guān)沿著該載體長軸壓縮獲延伸的彈性，并且實(shí)質(zhì)上包括沿著所有其他維運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的彈簧可以具有一個(gè)范圍的彈簧包括允許所有的運(yùn)用到光纖的預(yù)載負(fù)荷有用范圍。此外，本發(fā)明的計(jì)量器載體可以具有多個(gè)彈簧。本發(fā)明可選擇的實(shí)施方式包括折疊束彈簧具有多個(gè)折疊，并且在折疊中具有多個(gè)束橫截面。其他備選的實(shí)施方式中包括兩個(gè)折疊束彈簧在支撐條上分開，并且更特別地位于接近支撐條的反向長末端。額外的實(shí)施方式包括電子或聚合物材料，結(jié)合到該支撐條以提供預(yù)期的彈性。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，附圖2的該計(jì)量器載體200提供一種裝置錨固該光纖。該支撐條具有一個(gè)軸向縫，沿著長軸207延伸，用于接收光纖并且由選擇的容納一個(gè)管，用于保護(hù)該光纖。該縫沿著第一和第二固定元件以允許該光纖延伸通過整個(gè)載體。
光纖102包括硅光纖102和保護(hù)層102b位于軸向縫206，并且沿著長軸207延伸。單一體201具有一個(gè)洞403位于兩個(gè)光纖扣緊元件202a和b的每個(gè)上。該洞403垂直于長軸207，洞403形成一個(gè)袋406，其中環(huán)氧樹脂，合金焊料，或玻璃焊料可以被放置。在實(shí)施方式中，金屬或合金焊料，諸如鉛，錫，金，銀或銦可以被使用。洞403還包括粘合劑或焊料材料單元直到他凝固。該粘合劑或焊料被捕獲在洞里403并且填充光纖覆蓋物406和洞403之間的空間。因?yàn)樵摱吹妮S向垂直于光線軸向，它阻止粘合劑滑落，因?yàn)檠刂饫w軸向運(yùn)用的張力。在載體中和本發(fā)明的計(jì)量器中有用的光纖保持元件包括那些如圖4中顯示的在美國公開的申請2006/0285813中有細(xì)節(jié)描述，這里通過參考結(jié)合在這里，整體描述了本發(fā)明中有用的光纖保持器的描述，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該載體包括蠕變阻抗光線連接機(jī)構(gòu)，在美國公開的申請2006/0285813中有描述，并且這里引用作為參考。示例本深情的計(jì)量器載體包括，但是不限于那些具有任何光纖扣緊元件，提供扣緊光線的裝置給該單一體，包括粘合劑，焊料，夾子或卷曲(crimp)。
圖5A，5B說明了本發(fā)明中的應(yīng)變計(jì)量器和載體的另一優(yōu)選實(shí)施例.圖5A說明了由一連續(xù)的物料(如不銹鋼或其它金屬)組成的單一體220，包括計(jì)量器100的底面和一載體200。計(jì)量器的底面是該計(jì)量器跟測試樣本接觸的面。應(yīng)注意該光纖優(yōu)選地應(yīng)盡量靠近測試樣本的表面，卻不與之接觸。如所示，計(jì)量器上的光纖102系緊于計(jì)量器載體上，且置于狹縫206之中并沿縱軸207延伸。鑲嵌組件215a，b和鑲嵌表面203a，b，光纖扣緊組件202a，202b和支撐條201俱由單一體220中的連續(xù)的物料所組成。
載體中的支撐條部位包括一個(gè)或優(yōu)選地兩個(gè)分隔的凹處503a和503b，為支撐條在光纖連接點(diǎn)202a，202b之間提供彈性。凹處的形狀和大少會(huì)影響支撐條和計(jì)量器的彈性，能透過選擇這些參數(shù)來調(diào)整彈性。該凹處延伸于支撐條的整個(gè)寬度。該凹處可以是能帶給支撐條彈性的任何形狀。優(yōu)選地，該凹處的內(nèi)壁是弧形的或拱形的，而避免帶角。如圖5A所示，該凹處可以呈圓形，橢圓形或帶圓角的長方形。該凹處可以是“D”形，其“D”形弧線的頂端與載體/計(jì)量器的縱軸相交。在特定的實(shí)施例中，凹處的長軸與計(jì)量器的縱軸(207)成直角。在優(yōu)選實(shí)施例中，該支撐條中的凹處對稱于載體/計(jì)量器的縱軸。在特定的實(shí)施例中，凹處的長軸比支撐條寬度的50％更長。該載體的支撐條中的凹處能在支撐條中形成一個(gè)或多個(gè)弓形彈簧，為載體/計(jì)量器的縱軸提供彈性。
圖5B說明了圖5A中的計(jì)量器的頂面。該視圖展示了單一體上可選擇性的焊接囊510a，b，c，d，其功能是幫助把計(jì)量器點(diǎn)焊接到測試樣本上。焊接囊為點(diǎn)焊接提供了一個(gè)或多個(gè)位置。每一焊接囊優(yōu)選地包括多于一個(gè)提供點(diǎn)焊接的位置，如512a，b，c。圖5B說明了載體的橫軸。在優(yōu)選實(shí)施例中，計(jì)量器載體相對于其縱軸和橫軸呈對稱形狀。
在特別實(shí)施方式中，該計(jì)量器的光纖被預(yù)先延伸了允許張力以及壓力應(yīng)變的測量。在這種情況下，該載體提供充分的彈簧力，用于預(yù)先延伸光纖。在實(shí)施方式中，該光纖被預(yù)先延伸，早于將其緊固在計(jì)量器上，通過該光纖的選擇重力的應(yīng)用。該光纖優(yōu)選的預(yù)先延伸這樣在光纖中提供5000微應(yīng)變。優(yōu)選的計(jì)量器展示+/-2500微應(yīng)變測量范圍。
本發(fā)明的該計(jì)量器包括一個(gè)或多個(gè)光纖布拉格光柵至少一個(gè)位于載體固定點(diǎn)之間的光纖的長度處。光纖布拉格光柵可以提供具有一個(gè)保護(hù)的聚酰亞胺覆蓋層，或者保護(hù)金屬，或者金屬合金覆蓋。
該光纖被扣緊再改再上，以多種方式，運(yùn)用多個(gè)扣緊設(shè)計(jì)。在實(shí)施方式中，使用粘合劑例如環(huán)氧樹脂將該光纖扣緊在載體上，在另一個(gè)方式中，使用機(jī)械裝置，例如夾子或者扣子。還可以進(jìn)一步使用焊料，例如，金屬或者金屬合金焊料，或者低溫玻璃焊料。
本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)量器提供，具有一個(gè)單一光纖連接，從計(jì)量器或者從計(jì)量器發(fā)散的雙末端光纖連接延伸。
圖5A，5B說明了本發(fā)明的載體，其單一體(220)包括一支撐條部份(201)，表面貼裝組件215a，b，和光纖扣緊組件(202a，b)。該載體可以有一致的長，寬和厚度，但優(yōu)選地其厚度會(huì)沿著載體的長度而變化。優(yōu)選地，載體的寬度和長度的變化是對稱于載體的縱軸或同時(shí)對稱于縱軸和橫軸。如圖2，圖5A，B所示，載體中心部份的寬度(如支撐條部份)可以小于貼裝組件部份的寬度。如圖所示，支撐條可以在貼裝組件的彈性部份較寬。
在特定的實(shí)施例中，如圖5A，5B所述的應(yīng)變計(jì)量器由不銹鋼制造(計(jì)量器長24mm，重1.1g；尺寸為36mm×8mm×1mm)，應(yīng)變規(guī)系數(shù)公差于21oC時(shí)為+/-1.0％，可以于溫度范圍-40至12oC內(nèi)操作(可短暫地暴露于高達(dá)150oC)，應(yīng)變量度限度為+/-2500微應(yīng)變，疲勞壽命為＞20×106循環(huán)，+/-1000微應(yīng)變。
被引入載體的支撐條的彈性，可減低光纖扣緊點(diǎn)的相對橫向運(yùn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，支撐條的長度對稱于載體的縱軸，在測試樣本被傳送到系上的計(jì)量器時(shí)，可以減低其橫向運(yùn)動(dòng)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，載體的厚度遠(yuǎn)低于其寬度，當(dāng)被貼裝在測試樣本上，呈現(xiàn)低棱線。在特定的實(shí)施例中，其寬度是10x或更高于載體的厚度，在進(jìn)一步的實(shí)施例中，其寬度是20x或更高于載體的厚度。
本發(fā)明的載體可以用多種材料制的，可以提供預(yù)期的彈性性質(zhì)，就像前面討論的那樣，并且在特殊的載體中或者載體的功能元件可以通過不銹鋼制備，低延展性系數(shù)金屬合金，陶器，復(fù)合材料，塑料或聚合材料。
本發(fā)明進(jìn)一步提供光纖基傳感器系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)量器。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)應(yīng)變，配置在連續(xù)的配置中，其中，臨近或者結(jié)合的光纖包括多個(gè)光纖布拉格光柵在多個(gè)計(jì)量器之間延伸(這里，在配置中每個(gè)應(yīng)變計(jì)量器是至少一個(gè)光纖布拉格光柵)。該系統(tǒng)可以選擇或者結(jié)合包括多個(gè)并連的配置的計(jì)量器其中該計(jì)量器的光纖不是光學(xué)彼此連接。在該系統(tǒng)中，提供一個(gè)或多個(gè)合適的光源以及一個(gè)或多個(gè)合適的光探測。不同的光源和光線探測現(xiàn)有技術(shù)是一致的，用在這里的計(jì)量器應(yīng)用中。一般來說這里的光纖應(yīng)變計(jì)可以在任何意志的光纖應(yīng)變計(jì)量器系統(tǒng)中運(yùn)用，其中光纖布拉格光柵被運(yùn)用了。在實(shí)施方式中，多個(gè)應(yīng)變計(jì)量器被運(yùn)用作為元件，在至少一個(gè)用于被測應(yīng)變的測試樣品的的多軸應(yīng)變計(jì)量器中。在這些系統(tǒng)中，計(jì)量器的長軸沿著測試樣品的軸向。
該應(yīng)變計(jì)量器和載體用在測量位移，力，壓力，溫度或加速度的器件中。在這些測量系統(tǒng)中的應(yīng)變計(jì)量器的使用可以用在已知或能理解的系統(tǒng)中。在這些器件中，應(yīng)變計(jì)量器連接在響應(yīng)物理性質(zhì)的材料或物體上。響應(yīng)材料或物體中引入的應(yīng)變的性質(zhì)由應(yīng)變計(jì)量器測量。在優(yōu)選的情況下，響應(yīng)材料或物體是可預(yù)測的，可重復(fù)的方式當(dāng)暴露于要被測試的性質(zhì)中，理想的反應(yīng)是線性的。在實(shí)施方式中，響應(yīng)材料或物體是位移傳感器(測試位移或者距離變化)，大塊可以被用來測量加速度，力應(yīng)用的負(fù)載單元(測試力)，震動(dòng)膜用來響應(yīng)壓力(測試壓力)，以及材料或物體伸展或者縮短(contract)溫度(測試溫度)。
例如環(huán)氧樹脂與加工藥劑混合，并且將一個(gè)薄的膜用在計(jì)量器的固定表面，定位該計(jì)量器到預(yù)期的測試樣品，并且與被粘合區(qū)域平的夾持壓力夾持。允許該環(huán)氧樹脂優(yōu)選在室溫古話，并且在25華氏度(15攝氏度)處后持階段的應(yīng)用，最大的優(yōu)選的操作溫度用于獲得不會(huì)蠕變表現(xiàn)。
現(xiàn)有技術(shù)已知的溫度補(bǔ)償方法也可以被用在本發(fā)明的計(jì)量器中。這些方法典型地涉及使用第二補(bǔ)償虛擬計(jì)量器與有源測量計(jì)量器相同。該虛擬計(jì)量器固定在材料的壓力釋放片上與有源計(jì)量器固定的材料相同并且固定在盡可能接近有源計(jì)量器的地方，這樣兩個(gè)計(jì)量器共享相同的溫度，在該配置中，該虛擬計(jì)量器與有源計(jì)量器以相同的方式與響應(yīng)溫度，提供熱量輸出的直接測量。在一些應(yīng)用中，補(bǔ)償虛擬計(jì)量器可以在應(yīng)變測量中扮演一個(gè)有源的角色。在撓度束應(yīng)用中，例如，一個(gè)計(jì)量器可以被固定在束的上表面而第二計(jì)量器固定在該束的底面。當(dāng)撓度負(fù)載運(yùn)用到該束，一個(gè)計(jì)量器處在壓力中而另一個(gè)計(jì)量器在相同但是相反的壓力中。在兩個(gè)計(jì)量器之間的波長之間的差別提供了一個(gè)2X應(yīng)變的讀數(shù)。熱量引入的應(yīng)變會(huì)使兩個(gè)計(jì)量器以相同的方向移動(dòng)有效的取消彼此。
本申請的光纖應(yīng)變計(jì)量器可以被運(yùn)用作為多個(gè)器件中的器件元件，包括但是不限于，溫度傳感器，壓力傳感器，用于測量力的工具，加速度計(jì)，位移傳感器。
更特別的事，本發(fā)明提供一種器件用于測量力，包括任何本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)量器，其中該應(yīng)變計(jì)量器被連接于負(fù)載單元響應(yīng)被測試的力。還提供作為測量壓力的器件，包括本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)量器的任何一個(gè)，其中該應(yīng)變計(jì)量器連接在薄膜上，響應(yīng)要被測量的壓力。加速度計(jì)，包括本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)量器，進(jìn)一步提供那些其中應(yīng)變計(jì)連接在大塊上，響應(yīng)要被測量的加速度。
在特殊的實(shí)施方式中，計(jì)量器載體包括支持條，沿著載體的長軸向延伸，第一和第二固定表面，每一個(gè)定位并剛性連接在支持條的末端，用于將該應(yīng)變計(jì)量器固定在測試樣品的表面和第一和第二光纖扣緊元件上。該光纖扣緊元件沿著載體長度的方向被彼此間隔，用于固定平行于載體長軸向的光纖。該第一和第二扣緊元件分別剛性連接在第一和第二固定表面。該支撐條在第一和第二扣緊元件之間延伸，并且至少該支撐條的一部分有關(guān)沿著該載體長軸的延伸，壓縮或者兩者是彈性的。
該支撐條包括一個(gè)或多個(gè)彈簧元件，這里由從條的材料的移動(dòng)來形成。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該支撐條是一個(gè)單一體，并且更優(yōu)選的從材料的單獨(dú)相鄰片形成。引入一個(gè)或多個(gè)彈性區(qū)域進(jìn)入該支撐條，通過從條中移動(dòng)材料以在條中形成通道或者空穴。在另外的優(yōu)選實(shí)施方式中，該固定表面，光纖扣緊遠(yuǎn)見和支撐條形成單一體，并且更特別的這些援建從材料的單獨(dú)相鄰片形成。
該載體選擇性的包括一條縫，用于接收沿著該載體長軸的光纖。該載體還選擇性地包括應(yīng)變釋放元件，定位以支撐從載體入口和出口的光纖。
在示例的載體中，支撐條的彈性部分，通過多個(gè)通道形成，其中該通道垂直定向該載體的長軸。例如多個(gè)通道，能夠包括空間隔開的通道對，從該支撐條的相對邊，沿著支撐條的寬度至少一部分。在特殊的實(shí)施方式中，每個(gè)通道具有充分的長度，沿通過載體的長軸延伸。形成的多個(gè)通道可以以這樣的方式，該方式有關(guān)該載體的長軸是均勻的。在支撐條中形成的通道可以以這樣的方式，有關(guān)該栽的長軸和水平軸是均勻的。
當(dāng)多于一個(gè)空穴用來在支撐條上形成彈簧結(jié)構(gòu)，該空穴形成在一起，對于有關(guān)該載體的長軸是均勻的，或者有關(guān)該載體的長軸或水平軸是均勻的。在一些實(shí)施方式中，引入該載體的空穴提高了支撐條的彈性，能夠具有一個(gè)形狀，可以展示長軸，并且在優(yōu)選的方式中，在支撐條中產(chǎn)生該空穴，這樣他的長軸與該載體的長軸垂直。在示例的方式中，該支撐條具有一個(gè)彈性區(qū)域，(例如彈簧結(jié)構(gòu))位于與支撐條的一個(gè)末端比鄰。在另一個(gè)示例方式中，該支撐條具有兩個(gè)彈性區(qū)域*(例如彈簧結(jié)構(gòu))定位于該支撐條彼此比鄰。此外的方式中，支撐條的彈性區(qū)域能夠使用人造橡膠材料來形成。
該計(jì)量器載體可以由單一體形成，其中該計(jì)量器的功能元件可以被操作地用一個(gè)或多個(gè)扣件連接在彼此，可以從下列組成的組中選擇焊接連接，膠合，環(huán)氧樹脂，或者其他粘合劑，螺絲，夾子，螺釘或者扣子。
在特別的實(shí)施方式中，該載體具有充分的彈性以允許在第一和第二光纖連接元件之間的距離的改變，沿著長軸在250到750微米之間，并且優(yōu)選的小于500微米，優(yōu)選的本發(fā)明的計(jì)量器載體提供光纖的剛性連接，例如通過光纖扣緊元件和固定表面，在兩點(diǎn)到達(dá)測試樣品，而在沿著長軸向的連接點(diǎn)之間距離的變化，具有很小的阻力。該配置提供改善的計(jì)量器靈敏度。
當(dāng)馬庫什群組(Markush group)或其它群組在這里使用，群組中所有個(gè)別組件及所有組合及所有群組的有可能的亞組合(subcombinations)都包括在本發(fā)明中。除非另有說明，這里所描述或示例的每個(gè)組件的組合都可用作實(shí)施本發(fā)明。任何熟知現(xiàn)有技術(shù)的人都可理解到不但那些具體示例的，方法，裝置元件，以及材料都可以。
權(quán)利要求
1.一種用于具有光纖的光纖應(yīng)變計(jì)量器的計(jì)量器載體，其包括支撐條，其沿所述載體的縱向軸延展；第一固定表面及第二固定表面，分別設(shè)置于所述支撐條的一端，并與其堅(jiān)固地固定，上述支撐條用于把所述應(yīng)變計(jì)量器固定在測試樣本的表面上；第一光纖固定元件及第二光纖固定元件，其縱向地互相分隔，從而把所述光纖固定成與所述載體的縱向軸平行；所述第一光纖固定元件堅(jiān)固地接合到所述第一固定表面，而且所述第二光纖固定元件堅(jiān)固地接合到所述第二固定表面，所述支撐條延展于第一光纖固定元件及第二光纖固定元件之間，其中所述支撐條至少有一部分相對沿所述載體的縱向軸的膨脹，壓縮或膨脹壓縮是彈性的。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器載體，其中所述第一固定表面及所述第二固定表面，所述第一光纖固定元件及所述第二光纖固定元件，以及所述支撐條形成一個(gè)單一物體。
3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)量器載體，其中所述單一物體由連續(xù)材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器載體，其中所述支撐條的彈性部分是形成在所述支撐條中的多個(gè)通道；其中所述通道布置成垂直于所述載體的縱向軸。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)量器載體，其中所述多個(gè)通道包括多對分隔通道，其由所述支撐條的對面延展越過所述支撐條的寬度的至少一部分。
6.如權(quán)利要求5所述的計(jì)量器載體，其中所述每個(gè)通道延展越過所述載體的縱向軸。
7.如權(quán)利要求5所述的計(jì)量器載體，其中所述多個(gè)通道形成一個(gè)圖案，其與所述載體的縱向軸對稱。
8.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器載體，其中所述支撐條的彈性部分是一個(gè)或多個(gè)彈簧結(jié)構(gòu)，其放置或形成于所述第一光纖固定元件及所述第二光纖固定元件之間。
9.如權(quán)利要求8所述的計(jì)量器載體，其中所述支撐條的彈性部分是單一彈簧結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求8所述的計(jì)量器載體，其中所述支撐條的彈性部分是有兩個(gè)分隔在所述支撐條上的彈簧結(jié)構(gòu)所形成。
11.如權(quán)利要求8所述的計(jì)量器載體，其中所述彈簧結(jié)構(gòu)是由所述支撐條中的腔所形成。
12.如權(quán)利要求11所述的計(jì)量器載體，其中所述腔在所述支撐條中形成弓形彈簧。
13.如權(quán)利要求8所述的計(jì)量器載體，其中所述腔對稱于所述載體的縱向軸。
14.如權(quán)利要求8所述的計(jì)量器載體，其中所述腔的長度垂直于所述載體的縱向軸。
15.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器，其中所述支撐條有一個(gè)彈性區(qū)域與所述支撐條的一端相鄰。
16.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器，其中所述支撐條有兩個(gè)彈性區(qū)域與所述支撐條的各端相鄰。
17.如權(quán)利要求16所述的計(jì)量器，其中所述載體有橫向軸，其垂直于所述縱向軸并平行于所述載體的寬度，而且把所述載體分為二個(gè)彈性區(qū)域，其中所述兩個(gè)彈性區(qū)域與所述橫向軸對稱。
18.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器，其中所述彈性區(qū)域包括彈性材料或由彈性材料所制成。
19.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器，其中所述載體有足夠彈性從而容許沿著縱向軸在所述第一光纖連接元件及所述第二光纖連接元件之間的由250到750微米的距離改變。
20.如權(quán)利要求1所述的光纖應(yīng)變計(jì)量器載體，其在沿著縱向軸的所述連接點(diǎn)之間提供對距離改變的小阻抗的同時(shí)，提供所述光纖到測試樣本在兩點(diǎn)上的堅(jiān)固接合。
21.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器載體，其給彈簧提供力以供所述光纖的預(yù)受壓，從而容許張力及壓縮應(yīng)變的測量。
22.如權(quán)利要求1所述的計(jì)量器載體，其還包括沿著所述載體的縱向軸的軸向槽以供當(dāng)所述光纖與所述載體在所述第一光纖固定元件及所述第二光纖固定元件堅(jiān)固接合時(shí)接收所述光纖。
23.一種光纖應(yīng)變計(jì)量器，包括光纖沿著其長度在兩端進(jìn)行固定，并與權(quán)利要求1中的計(jì)量器載體并行設(shè)置，其中光纖包括一個(gè)或多個(gè)光纖布拉格光柵，光纖布拉格光柵中至少一個(gè)的長度是在固定點(diǎn)至載體之間的長度。
24.如權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器，其中光纖固定到載體前進(jìn)行預(yù)受壓，從而計(jì)量器可以在張力和壓力中操作。
25.如權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器，其中使用玻璃、金屬或者金屬合金焊料將光纖固定到計(jì)量器上。
26.如權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器，其中使用低溫玻璃焊料將光纖固定到計(jì)量器上。
27.一種光纖感測系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器。
28.一種測量位移的檢測裝置，包括權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器。
29.一種包括權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器的感測壓力的裝置，其中應(yīng)變計(jì)量器固定在響應(yīng)待檢測壓力的負(fù)載單元上。
30.一種包括權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器的感測壓力的裝置，其中應(yīng)變計(jì)量器固定在響應(yīng)待檢測壓力的隔板上。
31.一種加速器，包括權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器。
32.一種溫度檢測裝置，包括權(quán)利要求23所述的應(yīng)變計(jì)量器。
33.在測試樣本中檢測應(yīng)變的方法，其包括在測試樣本上安放權(quán)利要求28-40中任意一種應(yīng)變檢測器，將合適的波長的光線連接到應(yīng)變計(jì)量器的光纖上，并檢測由光纖布拉格光柵反射的光線或者從光纖布拉格光柵傳導(dǎo)的光線，以檢測計(jì)量器以及測試樣本的應(yīng)變。
全文摘要
一種光纖計(jì)量器，通過改變施加在光纖軸向上的壓力來給與光纖物理上的壓力。根據(jù)本發(fā)明用于具有光纖的光纖應(yīng)變計(jì)量器的計(jì)量器載體，其包括支撐條，其沿所述載體的縱向軸延展；第一、第二固定表面，分別設(shè)置于所述支撐條的一端，并與其堅(jiān)固地固定，上述支撐條用于把所述應(yīng)變計(jì)量器固定在測試樣本的表面上；第一、第二光纖固定元件，其縱向地互相分隔，從而把所述光纖固定成與所述載體的縱向軸平行；所述第一光纖固定元件堅(jiān)固地接合到所述第一固定表面，所述支撐條延展于第一光纖固定元件及第二光纖固定元件之間，其中所述支撐條至少有一部分相對沿所述載體的縱向軸的膨脹，壓縮或膨脹壓縮是彈性的。
文檔編號G01B11/16GK101067551SQ20071000189
公開日2007年11月7日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者斯蒂芬·K·費(fèi)格森 申請人:美國微光學(xué)公司