光纖光柵感測器FIBER GRATING SENSOR

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

12/458,233

專利證號

US 7,974,503 B2

專利獲證名稱

光纖光柵感測器FIBER GRATING SENSOR

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2011/07/05

技術說明

差異/漸變感應式光纖光柵壓力/位移感測器（Differential/Chirped Fiber Bragg Grating Pressure/Displacement Sensor），或簡稱D/C-FBG感測器，是利用薄板力學的理論，將多個或單一FBG沿 徑向黏貼在一邊緣束制之圓形彈性薄板而製作。圓形彈性薄板將光纖（在薄板底面）與受（應）力面（在 薄板上面）完全隔離，形成隔離區與受力區。依照薄板理論，當邊界束制的薄型圓薄板上面（受力區）受 到垂直於平面的壓（應）力而使得圓心部位向下變形時，薄板底面從圓心到邊界的應變會在圓心區域呈現 伸張應變，經過無應變之中性圓線（neutral circle）然後於靠近邊界處成為受壓縮應變之軸對稱 （axisymmetric）分佈。如果此邊界束制的圓型薄板上面（受力區）受到垂直於平面的拉（應）力而使得 圓心部位向上變形時，上述之應變分佈則相反。感測器之靈敏度可以改變薄板之半徑或/與厚度來完成。當 薄板之半徑過小，只適合黏貼單一FBG時，例如半徑在10mm以下，此時使用單一FBG（漸變設計），將其中 心點與薄板中性圓線對齊來黏貼。當薄板受拉壓（應）力而產生非均勻之應變分佈時，黏貼於薄板半徑上 的FBG會發生漸變（chirped）的形式，此時FBG的漸變反射頻譜寬度與薄板之變形量成正比。

備註

本部(收文號1060016225)同意該校106年3月7日交大研產學字第1061002219號函申請終止維護專利

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