專利名稱：金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖光柵傳感器，特別是一種用于金屬結構材料腐蝕監(jiān)測的 光纖光柵傳感頭，主要應用于橋梁、船舶、建筑工程等建筑物使用的結構鋼， 在海洋、河流和環(huán)境大氣中發(fā)生銹蝕情況的監(jiān)測。
背景技術：
金屬材料的腐蝕，特別是鋼結構材料的銹蝕，將造成由金屬材料構建的 橋梁、船舶、建筑工程等建筑物的損壞，帶來巨大的經濟損失和嚴重的社會 影響。對金屬結構材料銹蝕的監(jiān)控，是目前建筑界和工業(yè)界的迫切需要。
船舶、橋梁等長期處于海洋、河流環(huán)境中，腐蝕極為嚴重，而腐蝕速度 與水的流動速度、氣泡、溫度、沖擊性以及水中所含微生物等因素都有著極 為密切的關系。金屬材料在水中的腐蝕主要有電化學腐蝕、機械作用腐蝕、 生物腐蝕和化學腐蝕等。單純用一種電化學或者生物腐蝕檢測的方法，難以 得到完整的腐蝕程度和腐蝕速度。
為了解決結構材料的銹蝕老化的問題，人們采取油漆、電鍍、電化學等 技術以減輕銹蝕的速度和程度。但是這些措施不可能完全防止銹蝕的發(fā)生。 因此人們必須在防銹的同時，隨時了解、監(jiān)測這些材料被腐蝕的情況，以便 及時采取防范措施。在線監(jiān)測鋼材等金屬材料的銹蝕狀態(tài)，掌握腐蝕速度及 其變化規(guī)律，對于確保建筑結構的安全運行，具有十分重要的意義和經濟價 值。
為了監(jiān)測金屬結構材料的銹蝕狀況，人們已經提出了若干技術方案。在
先技術之一Rutherford P, Ikegami R. Shrader J et al.. Novel NDE fiber optic corrosion sensor[C]. SPIE, 1996， 2718:229~237，針對飛機上鋁材腐蝕監(jiān)測的問 題，將鋁膜沉積到光纖上形成金屬包層，利用不同角度的光入射下探測到的 輸出光束的能量曲線的變化來了解鋁膜腐蝕的情況。這種技術存在難于定量 監(jiān)測的缺點，而且制作工藝復雜、成本高。
在先技術之二方祖捷，金屬銹蝕監(jiān)測光纖光柵傳感裝置，中國專利
200510024173.8 (2005.8.24公開)，和ZL200520039917.9(2006.6.21授權)，利 用光纖光柵感知鋼材制作的彈簧被腐蝕后彈性系數(shù)的變化，來監(jiān)測結構鋼銹
蝕的情況。文獻[陽莎中國激光]報道了采用這一方法的實驗測試結果。但是 這一方法對于結構鋼材需要采用彈簧的形式，限制了應用的普遍性。而且該 傳感器的結構不適合在海洋和河流中使用。
在先技術之三方袓捷，監(jiān)測金屬銹蝕的光纖傳感裝置，中國專利
200510024176.1 (2005.8.24公開)，和ZL200520039916.4(2006.6.21授權)，利 用光纖環(huán)的雙折射效應來感知圓柱形鋼材被銹蝕的狀態(tài)。該方法監(jiān)測的范圍 比較小。鋼材被腐蝕到一定程度后雙折射的變化將會不敏感。
發(fā)明內容
本發(fā)明為了克服上述在先技術的缺點，更好地滿足金屬銹蝕狀況監(jiān)測的 實際需求，提出一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，該傳感頭應具有結構簡 單、制作容易、成本低廉和適用范圍廣等特點。
本發(fā)明的基本原理如下
將厚度為A的待測的金屬材料薄板固定在一個內徑為及的圓筒端面上，構 成一個固支圓板結構，如圖1所示。當薄板中部受到頂力F時，圓板形變， 中點的撓度w與薄板材料的力學特性和厚度有關，滿足如下的表示式-
W + 0.58《=^ (1) /z2 16D
式中1) = ^1^為板材的抗彎強度，其中五和,為材料的楊氏模量和泊松 12(1-,) p
比?？梢妶A板的撓度w是圓板厚度的函數(shù)，圓板被腐蝕后厚度減小，本發(fā)明
的基本原理是利用固支圓板的撓度來表示金屬圓板的腐蝕狀況，而撓度的變
化用光纖光柵的應變來測量。
根據(jù)以上基本原理，本發(fā)明的技術解決方案有如下幾種
一、 一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特點是其構成包括一個圓柱形
筒體，通過壓圈將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板固定在該圓柱形筒體一 端形成一個固支圓板結構，該圓柱形筒體的另一端設有內螺紋，供與之相配 合的具有外螺紋的支撐板嵌設，該支撐板的圓心有一個通孔，在所述的支撐
板的外側與所述的圓柱形筒體同軸地固定一光纖光柵固定座，在該支撐板和 所述的圓板之間固定一壓簧，與該壓簧固定連接的項件依靠壓簧的推力頂推 所述的圓板的圓心，傳感光纖光柵的一端穿過所述的支撐板的通孔和壓簧固 定在所述的頂件上，該傳感光纖光柵的另一端通過調整螺絲固定在所述的光 纖光柵固定座上并延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀相連。
二、 一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特點是其構成包括一個圓柱形 筒體，通過壓圈將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板固定在該圓柱形筒體一 端形成一固支圓板結構，該圓柱形筒體的另一端設有內螺紋，供與之相配合 的具有外螺紋的支撐板嵌設，該支撐板的圓心有一個通孔，在所述的支撐板 的外側與所述的圓柱形筒體同軸地固定一光纖光柵固定座，在該支撐板和所 述的圓板之間固定一拉簧，該拉簧通過連接件與所述的圓板的圓心相連，傳 感光纖光柵的一端穿過所述的支撐板的通孔和拉簧固定在所述的連接件上， 該傳感光纖光柵的另一端通過調整螺絲固定在所述的光纖光柵固定座上并延 伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀相連。
三、 一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特點是其構成包括一個圓柱形 筒體，通過壓圈將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板固定在該圓柱形筒體一 端形成一固支圓板結構，該圓柱形筒體的另一端設有內螺紋，供與之相配合 的真有外螺紋的支撐板嵌設，該支撐板的圓心有一個通孔，在所述的支撐板 的外側與所述的圓柱形筒體同軸地固定一光纖光柵固定座，在該支撐板和所 述的圓板之間固定一壓簧，與該壓簧固定連接的頂件依靠壓簧的推力頂推所 述的圓板的圓心，傳感光纖光柵是側向粘貼在所述的圓板的一個離開圓心一 定距離的圓弧上，該傳感光纖光柵的一端通過調整螺絲固定在所述的光纖光 柵固定座上并延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀相連。
四、 一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特點是其構成包括一個圓柱形筒體，通過壓圈將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板固定在該圓柱形筒體一 端形成一個固支圓板結構，該圓柱形筒體的另一端設有內螺紋，供具有與之 相配合的具有外螺紋的支撐板嵌設，該支撐板的圓心有一個通孔，在所述的 支撐板的外側與所述的圓柱形筒體同軸地固定一光纖光柵固定座，在該支撐 板和所述的圓板之間固定一拉簧，該拉簧通過連接件與所述的圓板的圓心相 連，傳感光纖光柵是側向粘貼在所述的圓板的一個離開圓心一定距離的圓弧 上，該傳感光纖光柵的一端通過調整螺絲固定在所述的光纖光柵固定座上并 延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀相連。 所述的傳感光纖光柵被密封，與外界隔絕。
還增設一根參考光纖光柵， 一端固定在所述的光纖光柵固定座上，與傳 感光纖光柵平行放置，但另一端懸置。 本發(fā)明的特點和優(yōu)點是
(1) 本發(fā)明的傳感頭結構簡單，制作容易，成本低廉。
(2) 本發(fā)明適用范圍廣。 一般結構材料都有板材品種，都可以根據(jù)本發(fā)明 的結構制作相應的傳感頭。
(3) 可以根據(jù)實際場合需要監(jiān)測的銹蝕范圍，設計選擇彈簧的彈性系數(shù)、 長度、壓縮量(伸長量)和傳感光纖光柵的長度等參數(shù)，獲得高的銹蝕監(jiān)測 靈敏度，或大的腐蝕監(jiān)測范圍。可以適用于海洋、河流、大氣等不同環(huán)境下 結構材料銹蝕的監(jiān)測。
(4) 本發(fā)明可以采用若干光纖光路實現(xiàn)多觀察點的分布式監(jiān)控系統(tǒng)。
(5) 本發(fā)明光纖光柵傳感頭具有內在的波長信息，具有記憶功能，外界干 擾的影響和不確定性比較小。
圖1本發(fā)明金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭的原理圖； 圖2本發(fā)明實施例1的結構示意圖； 圖3本發(fā)明實施例2的結構示意圖4本發(fā)明實施例3和實施例4的傳感光纖光柵粘貼示意圖； 圖5本發(fā)明金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭的使用方案之一；圖6本發(fā)朋金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭的使用方案之二； 圖7本發(fā)明金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭的使用方案之三。
具體實施例方式
下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明 的保護范圍。
先請參閱圖2，圖2本發(fā)明實施例1的結構示意圖，由圖可見，本發(fā)明金 屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，構成包括一個圓柱形筒體l，通過壓圈2將待監(jiān) 測腐蝕狀況的金屬材料的圓板1固定在該圓柱形筒體1 一端形成固支圓板結 構，該圓柱形筒體1的另一端設有內螺紋，供與之相配合的具有外螺紋的支 撐板6嵌設，該支撐板6的圓心有一個通孔，在所述的支撐板6的外側與所 述的圓柱形筒體1同軸地固定光纖光柵固定座8，在該支撐板6和所述的圓板 1之間固定一壓簧4，與該壓簧4固定連接的頂件5依靠壓簧4的推力頂推所 述的圓板1的圓心，傳感光纖光柵7的一端穿過所述的支撐板6的通孔和壓 簧4固定在所述的頂件5上，該傳感光纖光柵7的另一端通過調整螺絲81固 定在所述的光纖光柵固定座8上并延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長 的監(jiān)測儀9相連。
本發(fā)明裝置的工作過程如下壓簧4被支撐板6壓縮時，產生彈力F，同 時使圓板l發(fā)生形變，產生撓度w。彈簧壓縮的反彈力正比于彈簧長度丄的 減小量AL，如下式所示 -
尸二AAL/丄 (2) 式中A為彈簧的彈性系數(shù)。根據(jù)力的平衡，圓板1中心處的撓度應滿足下式
w + 0.58~r =-^~~~ (3)
/z2 楊3丄
當圓板被腐蝕時，其厚度A減小。減小量表示為S/z。由上式可見其撓度將隨 之增加。增加量為Sw。在圓板1與壓簧4的頂件5保持互相接觸的情況下， 撓度的增加同時使壓簧4的壓縮量減小，滿足關系況=-&。根據(jù)公式(3)
和這一關系，可以得到撓度W隨圓板厚度/2變化的關系式。
對于圓板撓度的這一變化，本發(fā)明利用傳感光纖光柵來進行探測。眾所 周知，傳感光纖光柵的峰值波長;i是光纖所受應變s的函數(shù)，兩者之間有關系
;U人十(l-"s。式中y為有效彈光系數(shù)，對于石英光纖有^=0.22。將傳感光 纖光柵繃直(或略加張應變)安裝在本發(fā)明的裝置中，如圖2所示，記固定傳
感光纖光柵兩端(圖中頂件5和固定座8)之間的光纖長度為/ ,圓板撓度變
化后，光纖的軸向應變的變化量為& = 這樣，有光纖光柵反射譜峰
值波長的移動，就可以感知待監(jiān)測圓板厚度的變化。
參見圖3，圖3本發(fā)明實施例2的結構示意圖。由圖可見，本實施例金屬 材料腐蝕光纖光柵傳感頭，其構成包括一個圓柱形筒體l，通過壓圈2將待監(jiān) 測腐蝕狀況的金屬材料的圓板1固定在該圓柱形筒體1一端形成固支圓板結 構，該圓柱形筒體1的另一端設有內螺紋，供與之相配合的具有外螺紋的支 撐板6嵌設，該支撐板6的圓心有一個通孔，在所述的支撐板6的外側與所 述的圓柱形筒體1同軸地固定光纖光柵固定座8，在該支撐板6和所述的圓板 1之間固定一拉簧41，該拉簧41通過連接件51與所述的圓板1的圓心相連， 傳感光纖光柵7的一端穿過所述的支撐板6的通孔和拉簧41固定在所述的連 接件51上，該傳感光纖光柵7的另一端通過調整螺絲81固定在所述的光纖 光柵固定座8上并延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀9相連。
本實施例與實施例1主要差別是，其中施加外力的彈簧，用拉簧41取代 壓簧4。拉簧41通過連接件51與圓板1的中點相連接。圓板1在安裝之初， 在拉簧41的作用下處于內凹的狀態(tài)。隨著腐蝕程度的增加，圓板厚度減小， 在拉簧的作用下，圓板的凹陷加劇，即撓度增加。當采用光纖光柵監(jiān)測圓板 撓度變化時，傳感光纖光柵在安裝之初需要用調整螺絲81調整到處于拉伸預 應變的狀態(tài)。隨著圓板撓度的增加，傳感光纖光柵的應變降低，其反射峰波 長也將相應地位移。
圖4本發(fā)明實施例3和實施例4的傳感光纖光柵粘貼示意圖，該結構與圖 2和圖3所示結構的差別在于傳感光纖光柵7是側向粘貼在待測圓板1的一個 離開中心一定距離的圓弧上，而不是從圓板中心部位垂直地安裝。圖4上部 的插圖顯示了傳感光纖光柵在圓板上粘貼的位置。待監(jiān)測的圓板用彈簧產生
初始形變，與實施例1和實施例2同樣。圖4中為了表達清晰，沒有將使圓 板發(fā)生初始形變的壓簧或拉簧機構一一畫出。圓板的銹蝕同樣地導致其撓度 的變化。根據(jù)彈性力學原理，固支圓板發(fā)生上突或下凹的形變時，在平行于 平板平面上材料也將發(fā)生應變。這一應變量的大小與離開圓板中心的距離有 關。在中心部位和在接近邊緣處，這一應變量趨向于零。最大的應變發(fā)生在
^ = ^處，該處應變量為^ = ^^。因此，這一應變也是圓板撓度的函數(shù)。用 VJ 27 J 2
粘貼在這一部位的傳感光纖光柵監(jiān)測這一應變，同樣地可以感知腐蝕引起的
圓板撓度的變化。
由于傳感光纖光柵傳感信號的解調方法有很多種，所以實施方案可以根 據(jù)實際情況調整。
可以采取如下三種方案
使用方案一 .
圖5本發(fā)明金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭的使用方案之一，101為光源， 可采用1550nm波段的發(fā)光二極管LED寬帶光源；111為光纖光柵波長信號的 解調裝置，可以采用光譜儀或其它的波長信號解調裝置；121為耦合器，可采 用1550nm波段的2x2的3dB耦合器；131即為如上所述的金屬腐蝕傳感頭， 金屬腐蝕傳感頭置于實際檢測環(huán)境中，如在海洋、河流或環(huán)境大氣中等等。 各個部分之間用普通單模光纖進行連接，當受腐蝕的影響而使得光纖光柵反 射的中心波長發(fā)生漂移時，耦合器端口接入的光纖光柵波長解調裝置，可解 調出此時光纖光柵反射的中心波長，這樣就可以檢測出波長的變化，從而分 析出金屬腐蝕的程度和速率。
使用方案二
圖6本發(fā)明金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭的使用方案之二，圖中14為 光源，采用1550nm波段的可調諧激光光源；15為近紅外光子探測器，如砷 化鎵光電池或其它；16為數(shù)據(jù)采集和處理端，可使用數(shù)據(jù)采集卡連接到PC 機，同步采集光源14的波長信息和探測器15的光強信號；122為耦合器，可 采用1550nm波段的2x2的3dB耦合器；132即為如上所述的本發(fā)明金屬材料
腐蝕光纖光柵傳感頭，置于實際檢測環(huán)境中，如在海洋、河流或環(huán)境大氣中 等等。各個部分之間用普通單模光纖進行連接，數(shù)據(jù)采集和處理端16采集到 波長與功率譜線，譜線中功率最大的地方對應著金屬腐蝕傳感頭132的反射 中心波長。當受腐蝕的影響而使得光纖光柵反射的中心波長發(fā)生漂移時，數(shù) 據(jù)采集和處理端16采集到波長與功率譜線也會發(fā)生移動，這時候通過讀取譜 線中功率最大的地方，即可得知金屬腐蝕傳感頭受腐蝕影響后的中心波長， 這樣就可以檢測出波長的變化，從而分析出金屬腐蝕的程度和速率。
本發(fā)明主要基于光纖光柵的應變調諧特性。由于光纖光柵對于環(huán)境溫度 的變化和應力變化具有相似的敏感性，所以這兩種敏感性必須加以區(qū)分。為 此在結構中均采用一個參考光纖光柵感知銹蝕傳感頭的溫度，以便給出修正。
在實施例1的基礎上，圖2中，增設一根參考光纖光柵形成新的實施例， 一端固定在座子8上，與傳感光纖光柵7平行放置，但另一端懸置，不固定 在頂件5上，這樣參考光纖光柵不受任何拉伸或壓縮的應力。參考光纖光柵 與傳感光纖光柵的中心反射波長和帶寬基本保持一致。
在實施例2的基礎上，圖3中，參考光纖光柵的安裝處理方法與上述實施 例1 一樣安裝。
在圖4中，參考光纖光柵的尾纖側向粘貼在待測圓板1的一個離開中心一 定距離的圓弧上，這樣參考光纖光柵不受圓板應力形變的影響。
傳感器實際使用時，測量參考光纖光柵和傳感光纖光柵的峰值波長。傳 感光纖光柵的峰值波長反映其所受的應力和所在環(huán)境的溫度，參考光纖光柵 的峰值波長反映所在環(huán)境的溫度。當傳感光纖光柵在溫度和應力的作用下峰 值波長移動了A^，參考光纖光柵在溫度的作用下峰值波長移動了A^，就可
知傳感光纖光柵在應力作用下峰值波長的移動量為-A々。由此可以獲得傳
感光纖光柵的峰值波長所反映的應力變化信息。
在實際應用中，還可搭建出分布式金屬腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，使用方案三如圖7 所示，102為光源，可采用1550nm波段的發(fā)光二極管LED寬帶光源；112為 光纖光柵波長信號的解調裝置，可以采用光譜儀或其它的波長信號解調裝置;
123為耦合器，可采用1550nm波段的2x2的耦合器；17為n路光開光，光開 光路數(shù)可達16路甚至32路；131、 132……13n均為如上所述的金屬腐蝕傳感 頭，利用光開光，每次選通一個通道，需要測量哪個傳感頭的光譜特性，就 將相應的通道接通。根據(jù)這個方案，將每路傳感頭放置在不同的測量區(qū)域， 這樣可實現(xiàn)分布式傳感監(jiān)測。
權利要求
1、一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特征在于其構成包括一個圓柱形筒體(1)，通過壓圈(2)將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板(1)固定在該圓柱形筒體(1)一端形成固支圓板結構，該圓柱形筒體(1)的另一端設有內螺紋，供與之相配合的具有外螺紋的支撐板(6)嵌設，該支撐板(6)的圓心有一個通孔，在所述的支撐板(6)的外側與所述的圓柱形筒體(1)同軸地固定光纖光柵固定座(8)，在該支撐板(6)和所述的圓板(1)之間固定一壓簧(4)，與該壓簧(4)固定連接的頂件(5)依靠壓簧(4)的推力頂推所述的圓板(1)的圓心，傳感光纖光柵(7)的一端穿過所述的支撐板(6)的通孔和壓簧(4)固定在所述的頂件(5)上，該傳感光纖光柵(7)的另一端通過調整螺絲(81)固定在所述的光纖光柵固定座(8)上并延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀(9)相連。
2、 一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特征在于其構成包括一個圓柱形 筒體(1),通過壓圈(2)將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板(1)固定在 該圓柱形筒體(1) 一端形成固支圓板結構，該圓柱形筒體(1)的另一端設 有內螺紋，供與之相配合的具有外螺紋的支撐板(6)嵌設，該支撐板(6) 的圓心有一個通孔，在所述的支撐板(6)的外側與所述的圓柱形筒體(1) 同軸地固定光纖光柵固定座(8)，在該支撐板(6)和所述的圓板(1)之間 固定一拉簧(41)，該拉簧(41)通過連接件(51)與所述的圓板(1)的圓 心相連，傳感光纖光柵(7)的一端穿過所述的支撐板(6)的通孔和拉簧(41) 固定在所述的連接件(51)上，該傳感光纖光柵(7)的另一端通過調整螺絲(Sl)固定在所述的光纖光柵固定座(8)上并延伸其外，供與光纖光柵反射 譜峰值波長的監(jiān)測儀(9)相連。
3、 一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特征在于其構成包括一個圓柱形 筒體(1)，通過壓圈(2)將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板(1)固定在 該圓柱形筒體(1) 一端形成固支圓板結構，該圓柱形筒體(1)是另一端設有內螺紋，供與之相配合的具有外 螺紋的支撐板(6)嵌設，該支撐板(6)的圓心有一個通孔，在所述的支撐板(6)的外側與所述的圓柱形筒體(1) 同軸地固定光纖光柵固定座(S)，在該支撐板(6)和所述的圓板(1)之間固定一壓簧(4)，與該壓簧(4)固定連接的頂件(5)依靠壓簧(4)的推力 頂推所述的圓板(1)的圓心，傳感光纖光柵(7)是側向粘貼在所述的圓板 (i)的一個離開圓心一定距離的圓弧上，該傳感光纖光柵(7)的一端通過 調整螺絲(81)固定在所述的光纖光柵固定座(8)上并延伸其外，供與光纖 光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀(9)相連。
4、 一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特征在于其構成包括一個圓柱形 筒體(1)，通過壓圈(2)將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板(1)固定在 該圓柱形筒體(1) 一端形成固支圓板結構，該圓柱形筒體(1)的另一端設 有內螺紋，供與之相配合的具有外螺紋的支撐板(6)嵌設，該支撐板(6) 的圓心有一個通孔，在所述的支撐板(6)的外側與所述的圓柱形筒體(1) 同軸地固定光纖光柵固定座(8)，在該支撐板(6)和所述的圓板(1)之間 固定一拉簧(41)，該拉簧(41)通過連接件(51)與所述的圓板(1)的圓 心相連，傳感光纖光柵(7)是側向粘貼在所述的圓板(1)的一個離開圓心 一定距離的圓弧上，該傳感光纖光柵(7)的一端通過調整螺絲(81)固定在 所述的光纖光柵固定座(8)上并延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的 監(jiān)測儀(9)相連。
5、 根據(jù)權利要求1至4任一項所述的金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，其 特征在于所述的傳感光纖光柵(7)被密封，與外界環(huán)境隔絕。
6、 根據(jù)權利要求1至4任一項所述的金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，其 特征在于還增設一根參考光纖光柵， 一端固定在所述的光纖光柵固定座(8) 上，與傳感光纖光柵(7)平行放置，但另一端懸置。
全文摘要
一種金屬材料腐蝕光纖光柵傳感頭，特點是其構成包括一個圓柱形筒體，通過壓圈將待監(jiān)測腐蝕狀況的金屬材料的圓板固定在該圓柱形筒體一端形成一個固支圓板結構，該圓柱形筒體的另一端設有內螺紋，供與之相配合的具有外螺紋的支撐板嵌設，該支撐板的圓心有一個通孔，在所述的支撐板的外側與所述的圓柱形筒體同軸地固定一光纖光柵固定座，在該支撐板和所述的圓板之間固定一壓簧，與該壓簧固定連接的頂件依靠壓簧的推力頂推所述的圓板的圓心，傳感光纖光柵的一端穿過所述的支撐板的通孔和壓簧固定在所述的頂件上，該傳感光纖光柵的另一端通過調整螺絲固定在所述的光纖光柵固定座上并延伸其外，供與光纖光柵反射譜峰值波長的監(jiān)測儀相連。
文檔編號G01N21/88GK101344478SQ20081004175
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月15日 優(yōu)先權日2008年8月15日
發(fā)明者方祖捷, 甘久林, 瞿榮輝, 耿健新, 蔡海文 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所