为解决光纤光栅易遭受破损和传感灵敏度不高的问题, 设计定制了微型点焊机和预应力平台, 先对光纤进行了镀镍金属化, 然后采用毛细管式电阻点焊法将光纤封装在毛细钢管中进行保护性封装, 并进行了温度传感特性检测。试验结果表明: 电镀的镍层表面光亮平滑, 光纤与电镀镍层结合紧密; 光纤传感器的中心波长与温度变化量之间的拟合线性度很好, 可以达到0.999以上; 温度灵敏度是裸光栅传感器的2.8倍左右。
光纤光栅 金属化 预应力平台 电阻点焊 温度传感特性 fiber grating metallization prestressed platform resistance spot welding temperature sensing characteristic
南昌大学 江西省机器人及焊接自动化重点实验室, 江西 南昌 330031
毛细管式封装光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)工艺会对其温度传感特性产生重要影响, 为了研究其影响机制, 分别采用改性丙烯酸酯和环氧树脂将受预应力的FBG封装在毛细锌管内, 进而利用方便且准确的水浴法进行温度传感试验。结果表明, 与没有进行任何封装工艺的裸光栅相比, 采用封装方法后, FBG的温度灵敏度大幅上升, 分别提高到21.87、35.13 pm/℃, 为裸光栅的2.3、3.6倍, 响应速度无明显变化, 中心波长也具有良好的稳定性。
光纤布拉格光栅 管式封装 温度传感 动态响应速度 fiber Bragg grating capillary encapsulating temperature sensing dynamic response speed
