本實用新型涉及一種光纖布拉格光柵領域，尤其涉及一種用于對光纖布拉格光柵進行預拉伸的工具。

背景技術：

光纖布拉格光柵是一種形成于光纖軸上的光學無源器件，他對不同頻率的入射光具有不同的反射效果。當一束復合光柱打在光柵上時，與光柵中心波長相同的那種頻率的光被反射的強度最大。當光柵被拉伸時其中心波長變長，被壓縮時其中心波長變短，通過這一特性就可以將光柵粘貼在被測物體表面測量被測物體的微應變。所以我們在使用光柵傳感器時，一定要進行預拉伸。預拉伸的好處是將柔軟的光柵繃直并且改變光柵的中心波長，提高測量精度。比如中心波長為1547nm的光柵如果不進行預拉伸，那么在測量壓縮時，由于光柵處于自由狀態(tài)，就容易產生蠕動現(xiàn)象，導致測量誤差較大。如果預拉伸到1549nm,此時光柵的中心波長為1549nm,如果反射光的波長大于1549nm，那么被測物體被拉伸，產生正的微應變，如果反射光的波長小于1549nm，那么被測物體被壓縮，產生負的微應變，由于在壓縮的過程中光柵原本被拉直并且有一定的預拉伸量，此時只是一個恢復到原始狀態(tài)的過程，所以不會產生蠕動現(xiàn)象，測量誤差就非常的小。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述背景技術存在的缺陷，提供一種操作簡單，方便利用注膠模具進行粘貼作業(yè)且可以初步估算預拉伸量的光纖光柵傳感器預拉伸工具。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具，適用于被粘貼表面呈平直狀或者被粘貼表面的彎曲弧度較小的工作環(huán)境一呈倒U形傳感器預拉伸安裝體，該預拉伸安裝體進一步包括一頂梁及由頂梁兩相對端同向向下凸伸形成的側梁，所述頂梁及側梁圍合形成有一U形槽，所述側梁的內側壁中部位置處均開設有一限位槽；所述限位槽由一頂壁、一與頂壁相對的底壁及一連接頂壁與底壁的側壁圍合形成，所述頂壁均開設有一貫穿頂梁并與限位槽相互連通的第一通孔，所述底壁上均開設有一與第一通孔一一對應的螺紋孔；一推動機構，可調節(jié)地在所述U形槽內豎直方向上上下移動；一由所述推動機構抵持可活動地在所述U形槽中豎直方向上上下移動的π型架，該π型架進一步包括一橫梁及由橫梁兩端向下凸伸形成的預拉伸粱，所述橫梁的兩端均通過一限位螺桿的限制可上下移動地限制在所述限位槽內，所述橫梁的兩端均向下凸伸形成有一限位柱，每一限位柱的底面均開設有一貫穿所述橫梁的第三通孔；至少兩彈性件，套設在限位柱上，且該彈性件的一端頂持在所述橫梁上，彈性件的另一端頂持在所述底壁上；所述側梁的自由端均開設有一與所述U形槽相互貫通的缺口，所述缺口由一頂面、一側面及一安裝面圍合形成，且所述側面沿所述U形槽槽口延伸方向設置并與所述頂面的一端相互連接，所述缺口的安裝面上裝設有一用于固定裸光柵自由端的固定柱；所述限位螺桿穿過第一通孔及第三通孔螺接在所述螺紋孔中。

進一步地，所述推動機構為一可調節(jié)地在所述U形槽豎直方向上上下移動調節(jié)螺桿及一開設在所述頂梁的中部位置處且可限制調節(jié)螺桿行程的第二通孔，且所述調節(jié)螺桿的中部周圈設置有外螺紋，所述第二通孔的下部周圈設置有與所述外螺紋相互配的內螺紋。

進一步地，所述推動機構為一可調節(jié)地在所述U形槽豎直方向上上下移動調節(jié)螺桿、一開設在所述頂梁的中部位置處且可限制調節(jié)螺桿行程的第二通孔、一由伸入所述U形槽的所述調節(jié)螺桿一端的抵持可活動地在所述U形槽中豎直方向上向下移動的壓力板7及若干設在所述壓力板與所述π型架之間彈性件。

進一步地，所述調節(jié)螺桿的中部周圈設置有外螺紋，所述第二通孔的下部周圈設置有與所述外螺紋相互配的內螺紋；若干設置在所述壓力板與所述π型架之間彈性件具體設置位置為套設在所述壓力板與所述π型架之間的限位螺桿上。

進一步地，所述頂面另一端上設置有圓弧狀的頂持面，所述缺口的安裝面上裝設有一位于頂持面?zhèn)认路降南尬恢?，所述裸光柵限位機構由所述頂持面及所述的限位柱構成，且所述裸光柵限位機構在豎直方向上高于所述側梁自由端的底面。

進一步地，所述頂面另一端上設置有圓弧狀的頂持面，所述缺口的安裝面上設置有一位于頂持面?zhèn)认路降南尬粭l，所述裸光柵限位機構由所述頂持面及所述的限位條構成，且所述裸光柵限位機構在豎直方向上高于所述側梁自由端的底面。

進一步地，光纖光柵傳感器預拉伸工具進一步包括兩位置定位機構。

進一步地，所述每一位置定位機構均由開設在橫梁端部的一卡持槽、若干水平方向上相互平行布置的且貫穿側梁并與所述卡持槽相互配的定位通孔及一可穿過所述定位通孔且一端穿設在卡持槽內的定位桿組成。

進一步地，所述每一位置定位機構均由若干水平方向上相互平行布置的且貫穿側梁定位通孔及一可穿過所述定位通孔定位桿組成，初始位置定位完成后，所述定位桿的一端頂持在所述橫梁端部的下部。

進一步地，所述每一位置定位機構均由開設在橫梁端部的一卡持槽、若干水平方向上相互平行布置的且貫穿側壁的定位通孔、一可穿過所述定位通孔且一端穿設在所述卡持槽內的定位桿及一開設在所述限位槽側壁下部的定位槽組成，且所述橫梁的端部伸入所述定位槽內。

進一步地，所述側梁上最靠近所述限位槽底壁的定位通孔的中心線距離所述底壁的垂直高度應至少小于或等于橫梁中心線至所述限位柱底端的高度。

進一步地，所述預拉伸梁的自由端均設置有一限制裸光柵的凹口。

進一步地，所述彈性件為彈簧、液壓桿及橡膠中的任意一種或者至少兩種的組合。

進一步地，所述調節(jié)螺桿外螺紋的上方周圈設置有刻度值。

本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具能夠有效地實現(xiàn)對裸光柵的預拉伸作業(yè)，利用所述推動機構上記錄的行程變化及彈性件可初步計算預拉伸量，且牽拉過程中，對裸光柵可實現(xiàn)持續(xù)作用力，保證光柵傳感器安裝過程中實現(xiàn)預拉伸效果；同時，本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具具有操作簡單，方便利用注膠模具進行粘貼作業(yè)。

附圖說明

圖1為本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具的第一實施例的整體框架剖視圖。

圖2為本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具的第二實施例的整體框架剖視圖。

圖3為本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具的第三實施例的整體框架剖視圖。

圖4為本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具的第四實施例的整體框架剖視圖。

圖5為本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具的第五實施例的整體框架剖視圖。

圖6為本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具的第六實施例的整體框架剖視圖。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特征、所達成目的及效果，以下茲例舉實施例并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1至圖3，本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100，適用于被粘貼表面呈平直狀或者被粘貼表面的彎曲弧度較小的工作環(huán)境，其包括：

一呈倒U形傳感器預拉伸安裝體1，該預拉伸安裝體1進一步包括一頂梁11及由頂梁11兩相對端同向向下凸伸形成的側梁12，所述頂梁11及側梁12圍合形成有一U形槽13，所述側梁11的內側壁中部位置處均開設有一限位槽121；所述限位槽121由一頂壁1211、一與頂壁1211相對的底壁1212及一連接頂壁1211與底壁1212的側壁1213圍合形成，所述頂壁1211上均開設有一貫穿頂梁11并與限位槽121相互連通的第一通孔(圖中未示意出標號)，所述底壁1212上均開設有一與第一通孔一一對應的螺紋孔(圖中未示意出標號)，所述頂梁11的中部位置處開設有一第二通孔(圖中未示意出標號)，且該第二通孔的下部周圈設置有內螺紋；

一調節(jié)螺桿2，可調節(jié)地在所述U形槽13豎直方向上上下移動，所述調節(jié)螺桿2的中部設置有與所述第二通孔的內螺紋相互配合的外螺紋(圖中未示意出標號)；

一由伸入所述U形槽13的所述調節(jié)螺桿2一端的抵持可活動地在所述U形槽13中豎直方向上上下移動的π型架3，該π型架3進一步包括一橫梁31及由橫梁31兩端向下凸伸形成的預拉伸粱32，所述橫梁31的兩端均通過一限位螺桿4的限制可上下移動地限制在所述限位槽121內，所述橫梁31的兩端均向下凸伸形成有一限位柱33，每一限位柱33的底面均開設有一貫穿所述橫梁31的第三通孔(圖中未示意出標號)；

兩彈性件5，套設在限位柱33上，且該彈性件5的一端頂持在所述橫梁31上，彈性件5的另一端頂持在所述底壁1212上；

所述側梁12的自由端均開設有一與所述U形槽13相互貫通的缺口134，所述缺口134由一頂面1341、一側面1342及一安裝面1343圍合形成，且所述側面1341沿所述U形槽13槽口延伸方向設置并所述頂面1341的一端相互連接，所述缺口134的安裝面上裝設有一用于固定裸光柵自由端的固定柱135；

所述限位螺桿4穿過第一通孔及第三通孔螺接在所述螺紋孔中。

所述頂面1341另一端上設置有圓弧狀的頂持面(圖中未示意出標號)。

在其中一實施例中，所述缺口134的安裝面1343上裝設有一位于頂持面?zhèn)认路降南尬恢?36，所述裸光柵限位機構136由所述頂持面及所述的限位柱136構成，且所述裸光柵限位機構136在豎直方向上高于所述側梁12自由端的底面。

在另一較佳實施例中，所述缺口134的安裝面1343上設置有一呈圓弧狀且位于所述頂持面?zhèn)认路降南尬粭l(圖中未示)，所述裸光柵限位機構136由所述頂持面及所述的限位條構成，且所述裸光柵限位機構136在豎直方向上高于所述側梁12自由端的底面，所述限位條與所述頂持面以漸開線的形式存在。

在較佳實施例中，所述預拉伸梁32的自由端均設置有一限制裸光柵200的凹口(圖中未示意出標號)，以確保裸光柵200預拉伸過程中受力的連貫性和持續(xù)性。

本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100進一步包括兩位置定位機構6。

在其中一較佳實施例中，所述每一位置定位機構6均由開設在橫梁31端部的一卡持槽311、若干水平方向上相互平行布置的且貫穿所述側壁1213的定位通孔1331及一可穿過所述定位通孔1331且一端穿設在所述卡持槽311內的定位桿63組成。

在另一較佳實施例中，所述每一位置定位機構6均由若干水平方向上相互平行布置的且貫穿所述側壁1213的定位通孔1331及一定位桿63，位置定位完成后，所述定位桿63的一端頂持在所述橫梁31端部的上部。

在再一較佳實施例中，所述每一位置定位機構6均由開設在橫梁31端部的一卡持槽311、若干水平方向上相互平行布置的且貫穿側壁1213的定位通孔1331、一可穿過所述定位通孔1331且一端穿設在所述卡持槽311內的定位桿63及一開設在所述限位槽121側壁1213下部的定位槽1214組成，且所述橫梁31的端部伸入所述定位槽1214內。

所述側梁12上最靠近所述限位槽121底壁1212的定位通孔1331的中心線距離所述底壁1212的垂直高度應至少小于或等于橫梁31中心線至所述限位柱33底端的高度。

在較佳實施例中，所述彈性件5為彈簧、液壓桿及橡膠中的任意一種或者至少兩種的組合。

所述調節(jié)螺桿2外螺紋的上方周圈設置有刻度值。

需要特別指出的是：上述實施例中的調節(jié)螺桿2及所述可限制所述調節(jié)螺桿2行程第二通孔共同構成推動機構。

請參閱圖4至圖6，本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100，適用于被粘貼表面呈平直狀或者被粘貼表面的彎曲弧度較小的工作環(huán)境。本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100包括一呈倒U形傳感器預拉伸安裝體1，該預拉伸安裝體1進一步包括一頂梁11及由頂梁11兩相對端同向向下凸伸形成的側梁12，所述頂梁11及側梁12圍合形成有一U形槽13，所述側梁12的內側壁中部位置處均開設有一限位槽121；所述限位槽121進一步包括由一頂壁1211、一與頂壁1211相對的底壁1212及一連接頂壁1211與底壁1212的側壁1213，所述頂壁上均開設有一貫穿頂梁11的第一通孔(圖中未示意出標號)；所述底壁1212上均開設有一與第一通孔一一對應的螺紋孔(圖中未示意出標號)，所述頂梁11的中部位置處開設有一第二通孔(圖中未示意出標號)，且該第二通孔的下部周圈設置有內螺紋；

一調節(jié)螺桿2，可調節(jié)地在所述U形槽13豎直方向上上下移動，所述調節(jié)螺桿2的中部設置有與所述第二通孔的內螺紋相互配合的外螺紋；

一由伸入所述U形槽13的所述調節(jié)螺桿2一端的抵持可活動地在所述U形槽13中豎直方向上向下移動的壓力板7；

一π型架3，該π型架3進一步包括一橫梁31及由橫梁31兩端向下凸伸形成的預拉伸粱32，所述橫梁31的兩端均通過一限位螺桿4的限制可上下移動地限制在所述限位槽121內，所述橫梁31的兩端均向下凸伸形成有一限位柱33，所述每一限位柱33的底面均開設有一貫穿所述橫梁31的第三通孔；

若干彈性件5，其中兩套設在限位柱33上，且兩彈性件5的一端頂持在所述橫梁31上，另一端頂持在所述底壁上，另兩所述彈性件5套設在所述壓力板7與所述π型架3之間的限位螺桿4上；

所述側梁12的自由端均開設有一與所述U形槽13相互貫通的缺口134，所述缺口134進一步包括一頂面1341、一側面1342及一安裝面1343，且所述側面1342沿所述U形槽13槽口延伸方向設置并所述頂面1341的一端相互連接，所述缺口134的安裝面1343上裝設有一用于固定裸光柵200自由端的固定柱135；

所述壓力板7兩端均通過所述限位螺桿4的限制可上下移動地限制在所述限位槽121內，并通過套設在所述壓力板7與所述π型架3之間的限位螺桿上的彈性件5的作用進而推動所述π型架3向下移動進而實現(xiàn)對裸光柵200的預拉伸。

所述頂面1341另一端上設置有圓弧狀的頂持面(圖中未示意出標號)。

在其中一實施例中，所述缺口134的安裝面1343上裝設有一位于頂持面?zhèn)认路降南尬恢?36，所述裸光柵限位機構136由所述頂持面及所述的限位柱136構成，且所述裸光柵限位機構136在豎直方向上高于所述側梁12自由端的底面。

在另一較佳實施例中，所述缺口134的安裝面1343上設置有一呈圓弧狀且位于所述頂持面?zhèn)认路降南尬粭l(圖中未示)，所述裸光柵限位機構136由所述頂持面及所述的限位條構成，且所述裸光柵限位機構136在豎直方向上高于所述側梁12自由端的底面，所述限位條與所述頂持面以漸開線的形式存在。

在較佳實施例中，所述預拉伸梁32的自由端均設置有一限制裸光柵200的凹口(圖中未示意出標號)，以確保裸光柵200預拉伸過程中受力的連貫性和持續(xù)性。

本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具進一步包括兩位置定位機構。

在其中一較佳實施例中，所述每一位置定位機構6均由開設在橫梁31端部的一卡持槽311、若干水平方向上相互平行布置的且貫穿所述側壁1213的定位通孔1331及一可穿過所述定位通孔1331且一端穿設在所述卡持槽311內的定位桿63組成。

在另一較佳實施例中，所述每一位置定位機構6均由若干水平方向上相互平行布置的且貫穿所述側壁1213的定位通孔1331及一定位桿63，位置定位完成后，所述定位桿63的一端頂持在所述橫梁31端部的上部。

在再一較佳實施例中，所述每一位置定位機構6均由開設在橫梁31端部的一卡持槽311、若干水平方向上相互平行布置的且貫穿側壁1213的定位通孔1331、一可穿過所述定位通孔1331且一端穿設在所述卡持槽311內的定位桿63及一開設在所述限位槽121側壁1213下部的定位槽1214組成，且所述橫梁31的端部伸入所述定位槽1214內。

所述側梁12上最靠近所述限位槽121底壁1212的定位通孔1331的中心線距離所述底壁1212的垂直高度應至少小于或等于橫梁31中心線至所述限位柱33底端的高度。

在較佳實施例中，所述彈性件5為彈簧、液壓桿及橡膠中的任意一種或者至少兩種的組合。

在較佳實施例中，所述預拉伸梁32的自由端均設置有一限制裸光柵200的凹口，以確保裸光柵200預拉伸過程中受力的連貫性和持續(xù)性。

所述調節(jié)螺桿2外螺紋的上方周圈設置有刻度值。

需要特別指出的是：所述調節(jié)螺桿2、所述可限制調節(jié)螺桿2行程的第二通孔、所述壓力板7及若干設在所述壓力板7與所述π型架2之間彈性件5共同構成推動機構。為進一步確保由所述壓力板7傳遞給所述π型架3，可在所述π型架3橫梁上裝設一柱體(圖中未示意出標號)，將彈性件5套設在柱體上，且彈性件5的一端頂持在所述壓力板上，彈性件的另一端頂持在所述π型架3的橫梁31上。

現(xiàn)以其中一較佳實施例具體說明本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100的工作原理及動作：對裸光纖裸光柵200進行初步牽拉，即使裸光纖裸光柵200其中一自由端固定在其中一所述固定柱135上，另一自由端固定在另一所述固定柱135上，兩自由端之間的裸光纖裸光柵200分別限制在所述裸光纖裸光柵限位機構6及所述凹口內，初步牽拉完成后通過所述位置定位機構6及所述調節(jié)螺桿2的作用確保牽拉后凹口的水平高度高于側梁12自由端的底面，此時預拉伸安裝體1的側梁12的自由端抵持在被粘貼表面，旋轉所述調節(jié)螺桿2以使所述調節(jié)螺桿2伸入所述U形槽13內的一端可活動地抵持所述π型架3向下移動，所述π型架3移動過程中，所述彈性件5被擠壓，裸光纖裸光柵200在所述預拉伸粱32抵持作用下被持續(xù)拉伸，直至預拉伸梁的自由端32抵持在被粘貼表面，預拉伸完成后，所述預拉伸安裝體1的側梁12的自由端與被粘貼表面呈脫離狀態(tài)，根據(jù)對裸光纖裸光柵200的預拉伸量的具體需要，可調節(jié)地的按照調節(jié)螺桿2上的刻度值進行預拉伸作業(yè)，為避免對裸光纖裸光柵200造成過度拉伸的情況出現(xiàn)，需要進一步說明的是，所述限位柱136抵持在所述限位槽121的底壁1212上時，為本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100最大的預拉伸量，完成預拉伸后，利用注膠模具(圖中未示)將凹口內的裸光柵200蓋住，然后注入膠水以使裸光纖裸光柵200緊密粘貼在被粘貼表面。

在增加有壓力板的較佳實施例中，對裸光柵200進行初步牽拉與未設置所述壓力板7的實施例相同，區(qū)別在于通過旋轉所述調節(jié)螺桿2以使所述調節(jié)螺桿2伸入所述U形槽13內的一端可活動的抵持所述壓力板7向下移動，所述壓力板7通過位于所述壓力板7兩端下方的彈性件5作用所述π型架3向下移動進而實現(xiàn)對裸光柵200的預拉伸作業(yè)。

綜上所述，本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100能夠有效地實現(xiàn)對裸光柵200的預拉伸作業(yè)，利用所述推動機構上記錄的行程變化及彈性件5可初步計算預拉伸量，且牽拉過程中，對裸光柵200可實現(xiàn)持續(xù)作用力，保證光柵傳感器安裝過程中實現(xiàn)預拉伸效果；同時，本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具100具有操作簡單，方便利用注膠模具進行粘貼作業(yè)。

以上所述的技術方案僅為一種光纖光柵傳感器預拉伸工具的較佳實施例，任何在本實用新型一種光纖光柵傳感器預拉伸工具基礎上所作的等效變換或替換都包含在本專利的權利要求的范圍之內。