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摘要：本发明公开了一种基于弱光纤光栅阵列的冰层厚度监测传感器及其方法，纵向的等强度梁，所述等强度梁的下端固定，上端为自由端；等强度梁上沿长度方向布置有弱反射光栅阵列的光纤；所述等强度梁的自由端连接有施力拉线，施力拉线的另一端连接施力单元，所述施力单元通过施力拉线对等强度梁施加拉力形成弯矩；能实现对冰层厚度实时的检测，提高了测量冰层厚度的精度；可靠性更高。

主权项：1.一种基于弱光纤光栅阵列的冰层厚度监测传感器，其特征在于：冰层厚度监测传感器包括纵向的等强度梁（2），所述等强度梁（2）的下端固定，上端为自由端；等强度梁（2）上沿长度方向布置有弱反射光栅阵列的光纤（5）；所述等强度梁（2）的自由端连接有施力拉线（3），施力拉线的另一端连接施力单元（4），所述施力单元（4）通过施力拉线（3）对等强度梁（2）施加拉力形成弯矩；所述等强度梁（2）设置在传感器壳体（1）内，所述传感器壳体（1）的表面均匀分布有若干个镂空孔（10），等强度梁（2）的下端固定在传感器壳体（1）的底部；所述施力单元（4）包括电动伸缩器（41），电动伸缩器（41）固定在传感器壳体（1）内壁，所述电动伸缩器（41）的伸缩端与施力拉线（3）的末端连接；所述有弱反射光纤光栅阵列的光纤（5）内沿长度方向分布有由若干个弱反射光纤光栅单元（50）组成的光栅阵列；所述冰层厚度监测传感器的冰厚检测方法：初始状态下，传感器壳体（1）安装在地面，施力拉线（3）处于松弛状态；由于地面积水的原因，积水通过传感器壳体（1）的镂空孔（10）进入到传感器壳体（1）内，使传感器壳体（1）内的液面高度与地面积水的高度一致；当气温下降时，地面积水和传感器壳体（1）内的积水同步结冰，此时等强度梁（2）的下部分陷入传感器壳体（1）内底部的结冰层中，并且与冰层结为一体；将等强度梁（2）下部与冰层结为一体的部分记为等强度梁冰封段，将等强度梁（2）上部没有陷入冰层中的部分记为等强度梁自由段；此时，电动伸缩器（41）通过施力拉线（3）对等强度梁（2）施加一个弯矩，等强度梁自由段在弯矩的作用下会产生弯曲形变，在等强度梁自由段上的所有弱反射光纤光栅单元（50）均受到弯曲应力的影响，使得折射率发生变化；由于等强度梁冰封段已经和冰层结为一体，等强度梁冰封段在冰层的约束下不会产生形变，等强度梁冰封段的所有弱反射光纤光栅单元（50）的折射率不会发生变化；通过已发生显著折射率变化的弱反射光纤光栅单元（50）的数量与没有发生折射率变化的弱反射光纤光栅单元（50）的数量的比值，得出等强度梁冰封段与等强度梁自由段的比值，等强度梁（2）的长度是已知的，得出等强度梁冰封段长度，最终得到冰层的厚度。

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