ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ОБЪЕМНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ Российский патент 2023 года по МПК G01L1/16 G01L11/02 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к волоконно-оптическим средствам измерения неоднородного сложного объемного динамического напряженного состояния, и может быть использовано для диагностики напряженного состояния и дефектоскопии композитов, в медико-биологических исследованиях, гидроакустике, аэродинамике, системах охраны при дистанционном мониторинге давления.

Наиболее близкой конструкцией того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является волоконно-оптический датчик объемного напряженного состояния (патент RU № 2643692, опубл. 05.02.2018). Датчик состоит из протяженного цилиндрического каркаса (буферного слоя), расположенных внутри каркаса шести измерительных элементов, каждый из которых включает волоконно-оптический световод (выполненный с возможностью подключения к измерительному устройству), электролюминесцентный элемент (с возможностью проникновения генерируемого света внутрь световода), два непрерывных управляющих электрода и пьезоэлемент, при этом пьезоэлементы всех измерительных элементов объединены в один пьезоэлектрический слой (корпус), управляющие электроды всех измерительных элементов могут быть объединены в общую токопроводящую линию из двух непрерывных электродов. Датчик может встраиваться внутрь диагностируемой области (материала), например, полимерной композитной конструкции или устанавливаться на внешней поверхности конструкции. Данное устройство принято в качестве прототипа.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, - протяженный цилиндрический каркас (буферный слой), расположенные внутри каркаса шесть измерительных элементов, каждый из которых включает волоконно-оптический световод, выполненный с возможностью подключения к измерительному устройству, электролюминесцентный элемент (с возможностью проникновения генерируемого света внутрь световода), два непрерывных управляющих электрода и пьезоэлемент, при этом пьезоэлементы всех измерительных элементов объединены в один пьезоэлектрический слой (корпус).

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является низкая эффективность проникновения генерируемого электролюминесцентным элементом света внутрь световода через его боковую поверхность, сложность технологии создания некомпланарных поляризаций пьезоэлементов датчика, что обуславливает наличие значительных погрешностей и, как следствие, снижение точности определения (измерения) датчиком всех шести независимых компонент тензора напряжений для объемного сложного напряженного состояния и определения локаций неоднородностей напряженного состояния по длине датчика.

Задачей изобретения является создание датчика с повышенной точностью определения всех шести независимых компонент тензора напряжений для объемного сложного напряженного состояния и локации неоднородностей напряженного состояния по длине датчика.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном волоконно-оптическом датчике объемного напряженного состояния, содержащем протяженный цилиндрический каркас (буферный слой), расположенные внутри каркаса шесть измерительных элементов, каждый из которых включает волоконно-оптический световод (выполненный с возможностью подключения к измерительному устройству), электролюминесцентный элемент (с возможностью проникновения генерируемого света внутрь световода), два непрерывных управляющих электрода и пьезоэлемент, при этом пьезоэлементы всех измерительных элементов объединены в один пьезоэлектрический слой (корпус), согласно изобретению электролюминесцентный элемент выполнен в виде электролюминесцентных частиц (наночастиц), внедренных в волоконно-оптический световод, с образованием электролюминесцентного оптического волокна.

Кроме того, управляющие электроды всех измерительных элементов могут быть объединены в общую токопроводящую линию из двух непрерывных электродов.

Кроме того, первый электрод может быть в виде токопроводящей жилы размещен на продольной оси, а второй электрод - на цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса).

Кроме того, все шесть электролюминесцентных оптических волокон могут быть размещены c гексагональной укладкой вблизи и вдоль поверхности токопроводящей жилы первого электрода, при этом возможен электромеханический контакт внешних цилиндрических поверхностей соседних волокон и/или электрода.

Кроме того, первый электрод может быть выполнен с кусочно-непрерывным изоляционным покрытием токопроводящей жилы, при этом малые однотипные локальные участки жилы без изоляционного покрытия расположены периодически по длине электрода.

Кроме того, второй электрод может быть размещен на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) и выполнен в виде цилиндрической спирали из токопроводящей жилы без изоляционного покрытия или с наличием кусочно-непрерывного изоляционного покрытия, в котором на каждом витке спирали расположены шесть малых однотипных локальных участков жилы без изоляционного покрытия вблизи каждого из шести электролюминесцентных оптических волокон.

Кроме того, первый и/или второй электрод может быть выполнен в виде токопроводящего покрытия (слоя) на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса).

Кроме того, пьезоэлектрический слой (корпус) может быть выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда (пластины) с наличием первого и второго электродов в виде токопроводящих покрытий (слоев) на поверхностях его нижнего и верхнего оснований и размещением электролюминесцентных оптических волокон вблизи и вдоль плоскости токопроводящего покрытия (слоя), полимерный цилиндрический каркас может быть выполнен с эллипсоидальным поперечным сечением.

Кроме того, управляющие электроды смежных (соседних) измерительных элементов (например, при гексагональной укладке шести измерительных элементов вдоль продольной оси датчика) могут быть объединены в общие непрерывные электроды с расположением на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) в виде токопроводящей линии из шести непрерывных электродов - токопроводящих жил или ленточных покрытий.

Кроме того, поляризация пьезоэлектрического слоя (корпуса) может осуществляться посредством приложения электрического напряжения к электродам токопроводящей линии.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа: электролюминесцентный элемент выполнен в виде электролюминесцентных частиц (наночастиц), внедренных в волоконно-оптический световод, с образованием электролюминесцентного оптического волокна; управляющие электроды всех измерительных элементов объединены в общую токопроводящую линию из двух непрерывных электродов; первый электрод в виде токопроводящей жилы размещен на продольной оси, а второй электрод - на цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса); все шесть электролюминесцентных оптических волокон размещены c гексагональной укладкой вблизи и вдоль поверхности токопроводящей жилы первого электрода, при этом возможен электромеханический контакт внешних цилиндрических поверхностей соседних волокон и/или электрода; первый электрод выполнен с кусочно-непрерывным изоляционным покрытием токопроводящей жилы, при этом малые однотипные локальные участки жилы без изоляционного покрытия расположены периодически по длине электрода; второй электрод размещен на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) и выполнен в виде цилиндрической спирали из токопроводящей жилы без изоляционного покрытия или с наличием кусочно-непрерывного изоляционного покрытия, в котором на каждом витке спирали расположены шесть малых однотипных локальных участков жилы без изоляционного покрытия вблизи каждого из шести электролюминесцентных оптических волокон; первый и/или второй электрод выполнен в виде токопроводящего покрытия (слоя) на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса); пьезоэлектрический слой (корпус) выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда (пластины) с наличием первого и второго электродов в виде токопроводящих покрытий (слоев) на поверхностях его нижнего и верхнего оснований и размещением электролюминесцентных оптических волокон вблизи и вдоль плоскости токопроводящего покрытия (слоя), полимерный цилиндрический каркас выполнен с эллипсоидальным поперечным сечением;

управляющие электроды смежных (соседних) измерительных элементов (например, при гексагональной укладке шести измерительных элементов вдоль продольной оси датчика) объединены в общие непрерывные электроды с расположением на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) в виде токопроводящей линии из шести непрерывных электродов - токопроводящих жил или ленточных покрытий; поляризация пьезоэлектрического слоя (корпуса) осуществляется посредством приложения электрического напряжения к электродам токопроводящей линии.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют упростить технологию изготовления датчика, уменьшить погрешности и, как результат, повысить точность определения всех шести независимых компонент тензора напряжений для объемного сложного напряженного состояния и локации неоднородностей напряженного состояния по длине датчика.

Заявителю неизвестно использование в науке и технике отличительных признаков датчика с получением указанного технического результата.

Волоконно-оптический датчик объемного напряженного состояния иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-6.

На фиг.1 изображена элементарная ячейка датчика с двухэлектродной токопроводящей линией, в которой первый электрод расположен на продольной оси датчика и выполнен в виде токопроводящей жилы с кусочно-непрерывным изоляционным покрытием. Второй электрод - токопроводящая жила без изоляционного покрытия выполнен в виде цилиндрической спирали на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса).

На фиг.2 изображена элементарная ячейка датчика, в которой второй электрод выполнен в виде токопроводящего гибкого покрытия (слоя) на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса).

На фиг.3 изображена элементарная ячейка датчика, в которой первый электрод выполнен в виде токопроводящей жилы без изоляционного покрытия.

На фиг.4 изображен фрагмент датчика для случая размещения электролюминесцентных оптических волокон c гексагональной укладкой вблизи и вдоль поверхности токопроводящей жилы первого электрода в пьезоэлектрическом слое (корпусе) на значительном удалении от его внешней цилиндрической поверхности, при этом толщина слоя каркаса незначительна.

На фиг.5 изображен фрагмент датчика, в котором первый и второй электроды выполнены в виде токопроводящих гибких покрытий (слоев) на поверхностях нижнего и верхнего оснований пьезоэлектрического слоя (корпуса) в виде прямоугольного параллелепипеда с размещением электролюминесцентных оптических волокон в пьезоэлектрическом слое (корпусе) вблизи и вдоль плоскости токопроводящего покрытия (слоя), при этом полимерный цилиндрический каркас выполнен с эллипсоидальным поперечным сечением.

На фиг.6 изображен фрагмент датчика, в котором управляющие электроды смежных (соседних) измерительных элементов, например, при их гексагональной (в поперечной плоскости) укладке вдоль продольной оси датчика объединены в общие однотипные непрерывные токопроводящие «ленточные» электроды (покрытия) с гексагональной укладкой на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) в виде токопроводящей линии из шести непрерывных электродов.

Волоконно-оптический датчик объемного напряженного состояния (фиг.1-4) содержит протяженный цилиндрический каркас 1 (буферный слой). Внутри каркаса 1 расположены шесть измерительных элементов. Каждый измерительный элемент включает электролюминесцентное оптическое волокно 2 (волоконно-оптический световод с внедренными электролюминесцентными частицами (наночастицами)), пьезоэлементы всех измерительных элементов объединены в пьезоэлектрический слой (корпус) 3.

Электролюминесцентное оптическое волокно 2 выполнено с возможностью подключения к измерительному устройству (на фиг. не изображено).

Управляющие электроды всех измерительных элементов могут быть объединены в общую токопроводящую линию из двух («первый» 4 и «второй» 5) непрерывных электродов 4,5 (см. фиг.1-5).

Первый электрод 4 может быть в виде токопроводящей жилы размещен на продольной оси, а второй электрод 5 - на цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 (см. фиг.1-4).

Первый электрод 4 может быть выполнен с кусочно-непрерывным изоляционным покрытием 6 токопроводящей жилы, при этом малые однотипные локальные участки жилы без изоляционного покрытия расположены периодически по длине первого электрода 4 (см. фиг.1-2). При этом второй электрод 5 размещен на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 и выполнен в виде цилиндрической спирали из токопроводящей жилы без изоляционного покрытия (см. фиг.1) или (по аналогии с видом первого электрода 4 на фиг.1-2) с наличием кусочно-непрерывного изоляционного покрытия 6, в котором на каждом витке спирали расположены шесть малых однотипных локальных участков жилы без изоляционного покрытия вблизи каждого из шести электролюминесцентных оптических волокон 2 (на фиг. не изображено).

Второй электрод 5 может быть выполнен в виде токопроводящего покрытия (слоя) на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 (см. фиг.2-4).

Пьезоэлектрический слой (корпус) 3 может быть выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда (пластины) с наличием первого 4 и второго 5 электродов в виде токопроводящих покрытий (слоев) на поверхностях его нижнего и верхнего оснований и размещением всех шести электролюминесцентных оптических волокон 2 вблизи и вдоль плоскости токопроводящего покрытия (слоя), например, второго электрода 5, при этом протяженный цилиндрический каркас 1 (буферный слой) выполнен из полимерного материала (силикон) и имеет эллипсоидальное поперечное сечение (см. фиг.5).

Управляющие электроды смежных (соседних) измерительных элементов (например, при гексагональной укладке всех шести электролюминесцентных оптических волокон 2 вдоль продольной оси датчика в пьезоэлектрическом слое (корпусе) 3) могут быть выполнены в виде шести непрерывных электродов - токопроводящих жил или ленточных покрытий с однонаправленным расположением на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 (например, со знакопеременным чередованием на них значений электрических потенциалов ) (см. фиг.6), при этом нечетные номера электродов соответствуют трехжильному первому электроду 4 (с электрическим потенциалом ), а четные - трехжильному второму электроду 5 (с электрическим потенциалом ) при последовательной нумерации (по окружному направлению) этих шести электродов, управляющее электрическое напряжение - разность значений потенциалов на первом 4 и втором 5 электродах.

Поляризация пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 может осуществляться посредством приложения электрического напряжения первому 4 и второму 5 электродам токопроводящей линии (см. фиг.1-6).

На фиг.1 изображена элементарная ячейка датчика с двухэлектродной токопроводящей линией, в которой первый электрод 4 расположен на продольной оси датчика и выполнен в виде токопроводящей жилы с кусочно-непрерывным изоляционным покрытием 6 (электроизолирующее покрытие 6 отсутствует на локальном центральном участке первого электрода 4, см. фиг.1). Второй электрод 5 - токопроводящая жила без изоляционного покрытия выполнен в виде цилиндрической спирали на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3.

На фиг.1 проиллюстрирован характер распределения ориентаций векторов напряженностей E электрического поля, которые совпадают с направлениями поляризаций внутри пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3. В пьезоэлектрический слой (корпус) 3 встроены (например, с гексагональной укладкой равноудалено от продольной оси датчика) шесть электролюминесцентных оптических волокон 2, сонаправленных продольной оси датчика. Электролюминесцентные оптические волокна 2 представляют собой волоконно-оптический световод (оптоволокно с наличием или отсутствием защитного покрытия на его боковой цилиндрической поверхности) с внедренными внутрь световода и/или внутрь его защитного покрытия электролюминесцентными частицами, в частности наночастицами электролюминофора.

Электролюминесцентные оптические волокна 2 выполнены с возможностью подключения к измерительному устройству - приемнику-анализатору интенсивности светового потока на выходах из оптических волокон.

Полимерный цилиндрический каркас 1 обеспечивает защитные (например, от механических повреждений), электроизоляционные и трансляционные «буферные» функции, в частности каркас 1 обеспечивает, во-первых, защиту датчика (измерительных элементов) от механических повреждений и, во-вторых, электроизоляцию датчика (измерительных элементов) от внешней среды (конструкции), что исключает электрическое взаимодействие датчика с материалом интегрированной с ним конструкции и обеспечивает стабильность характеристик - передаточных управляющих и информативных коэффициентов рассматриваемого встраиваемого датчика от электрических характеристик материала конструкции. В-третьих, каркас 1 является «буферным слоем», посредством которого происходит механическая трансляция на измерительные элементы встроенного внутрь полимерной композитной конструкции датчика лишь диагностируемой однородной макроскопической (осредненной) составляющей действующего на внешнюю границу каркаса 1 микронеоднородного объемного напряженного состояния. Размер каркаса 1 в поперечной плоскости датчика превосходит более чем в 2 раза размер микронеоднородностей, в частности диаметр армирующих волокон или сферических частиц диагностируемой композитной конструкции. При этом размер каркаса 1 должен быть меньше характерного размера области существенного изменения диагностируемого поля макронапряжений (т.е. градиенты должны быть несущественными на характерном размере - диаметре поперечного сечения каркаса 1 датчика), так как передаточные коэффициенты датчика определяются, как правило, для однородного объемного (сложного) напряженного состояния и не учитывают вклад в диагностируемую величину значения градиента в рассматриваемой локальной области системы «датчик/конструкция».

Конструкция датчика (см. фиг.6) позволяет осуществить установку электролюминесцентных оптических волокон 2 (в соответствующих протяженных продольных пазах на поверхности пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 с использованием электропроводного клея) после осуществления операции поляризации пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 посредством приложения электрического напряжения (например, с чередованием электрических потенциалов ) к «ленточным» электродам (покрытиям, жилам) - первого 4 и второго 5 электродов.

Дополнительно в пьезоэлектрический слой (корпус) 3 датчика (см. фиг.6) может быть встроено (вдоль оси датчика концентрически или, в общем, с наличием эксцентриситета осей) упругое армирующее волокно (на фиг.6 армирующее волокно не изображено), например, стекловолокно или углеродное волокно для повышения прочностных свойств датчика и усиления неоднородности (назначение эксцентриситета) информативных пьезоэлектрических полей в пьезоэлектрическом слое (корпусе) 3 и встроенных в него электролюминесцентных оптических волокнах 2 для различных случаев диагностируемого сложного нагружения области композита.

Для случая, когда прямолинейный первый 4 (расположенный на оси датчика) (см. фиг.1,2) и спиральный второй 5 (расположенный на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя в виде цилиндрической спирали) электроды выполнены с кусочно-непрерывными изоляционными покрытиями 6 токопроводящих жил, тогда каждая элементарная ячейка периодичности датчика имеет единичный локальный «электроактивный» участок токопроводящей жилы без изоляционного покрытия, расположенный по центру фрагмента первого (осевого) электрода 4, и шесть локальных «электроактивных» участков токопроводящей жилы без изоляционного покрытия, расположенных на удалении (в частности, на одинаковом расстоянии) друг от друга на одиночном витке второго электрода 5. На спирали второго электрода 5 каждый i-й локальный «электроактивный» участок токопроводящей жилы без изоляционного покрытия 6 расположен в соответствующей i-й зоне «перекрестия» спирали с i-м электролюминесцентным оптическим волокном 2, т.е. «электроактивные» участки спирали наиболее близко расположены к оптоволокнам, где . В частности, расположение таких локальных «электроактивных» участков спирали задаем равенствами полярных углов центров «электроактивных» участков и осей электролюминесцентных оптических волокон в цилиндрической системе координат , например, при гексагональной укладке электролюминесцентных оптических волокон 2 в вершинах правильного шестиугольника в плоскости поперечного сечения датчика. Отметим, что радиус спирали больше радиуса окружности, проведенной через центры круговых поперечных сечений всех шести электролюминесцентных оптических волокон 2.

Другой частный случай, когда расположение таких локальных «электроактивных» участков спирали второго электрода 5 задаем из условия, что мысленно проведенные прямолинейные отрезки от центра локального «электроактивного» участка токопроводящей жилы без изоляционного покрытия (осевого) первого электрода 4 (см. фиг.1,2) до центров каждого из шести локальных «электроактивных» участков без изоляционного покрытия спирали второго электрода 5 проходят через соответствующие оси близлежащих к ним электролюминесцентных оптических волокон 2 для каждой элементарной ячейки датчика.

Толщина слоя каркаса 1 может быть незначительной (и обуславливаться лишь его защитной и электроизоляционной функциями) для случая, когда роль «буферного слоя» переходит от каркаса 1 к «толстому» пьезоэлектрическому слою (корпусу) 3, например, когда электролюминесцентные оптические волокна 2 размещены в пьезоэлектрическом слое (корпусе) 3 на значительном удалении от его внешней цилиндрической поверхности c гексагональной укладкой вблизи и вдоль поверхности токопроводящей жилы первого электрода 4 (при этом возможен электромеханический контакт внешних цилиндрических поверхностей соседних электролюминесцентных оптических волокон 2 и первого электрода 4). Фрагмент такого датчика изображен на фиг.4.

Датчик работает следующим образом.

Механолюминесцентный эффект в датчике возникает в результате электрического взаимодействия нагруженного (деформированного) пьезоэлектрического слоя (корпуса) 3 и встроенных в него шести электролюминесцентных оптических волокон 2 (см. фиг.1-6).

Диагностируемые напряжения объемного напряженного состояния для каждой (вдоль длины встроенного датчика) локальной области полимерной композитной конструкции (т.е. внешней окрестности датчика) транслируются через каркас 1 (буферный слой) датчика на пьезоэлектрический слой (корпус) 3, что приводит к его деформированию и возникновению в нем соответствующего (диагностируемой величине тензора напряжений ) информативного электрического поля. В объеме датчика это информативное электрическое поле суммируется с контролируемой составляющей, возникающей от действия задаваемого управляющего напряжения на двухэлектродной линии первого 4 и второго 5 электродов; далее, результирующее электрическое поле в пьезоэлектрическом слое (корпусе) 3 воздействует на встроенные в него электролюминесцентные оптические волокна 2, вызывая светоотдачу люминесцентных частиц внутрь соответствующих оптических волокон.

Световые потоки передаются вдоль всех шести электролюминесцентных оптических волокон 2 к приемнику-анализатору, где измеряются информативные интенсивности света на выходе каждого электролюминесцентного оптического волокна 2. Из анализа зависимостей интенсивностей света от управляющего напряжения делается вывод о характере распределения, величине и локациях неоднородностей объемного напряженного состояния по длине встроенного в конструкцию датчика.

Управляющее напряжение может быть гармоническим или в виде бегущего (вдоль двухэлектродной линии первого 4 и второго 5 электродов) локационного электрического видеоимпульса, например, прямоугольной формы, отличного от нуля лишь на локальном участке с пошаговым изменением величины импульса на каждом цикле прохождения по двухэлектродной линии.

Техническим результатом является повышение точности определения всех шести независимых компонент тензора напряжений для сложного (объемного) напряженного состояния и локации неоднородностей этого напряженного состояния по длине датчика. Указанный технический результат подтвержден результатами численного моделирования локальной области системы «встроенный датчик/конструкция» (см. фиг.1) и анализом закономерностей влияния диагностируемых характеристик напряженного состояния на информативные величины интенсивности световых потоков на выходе из электролюминесцентных оптических волокон 2.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к волоконно-оптическим средствам измерения неоднородного сложного объемного динамического напряженного состояния, и может быть использовано для диагностики напряженного состояния и дефектоскопии композитов, в медико-биологических исследованиях, гидроакустике, аэродинамике, системах охраны при дистанционном мониторинге давления.

Волоконно-оптический датчик объемного напряженного состояния содержит протяженный цилиндрический каркас, расположенные внутри каркаса шесть измерительных элементов. Каждый измерительный элемент включает волоконно-оптический световод, электролюминесцентный элемент, два непрерывных управляющих электрода и пьезоэлемент. Пьезоэлементы всех измерительных элементов объединены в один пьезоэлектрический слой. Электролюминесцентный элемент выполнен в виде электролюминесцентных частиц, внедренных в волоконно-оптический световод, с образованием электролюминесцентного оптического волокна. Технический результат - повышение точности определения всех шести независимых компонент тензора напряжений для объемного сложного напряженного состояния и локации неоднородностей напряженного состояния по длине датчика. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Волоконно-оптический датчик объемного напряженного состояния, содержащий протяженный цилиндрический каркас, расположенные внутри каркаса шесть измерительных элементов, каждый из которых включает волоконно-оптический световод и электролюминесцентный элемент, два непрерывных управляющих электрода и пьезоэлемент, при этом пьезоэлементы всех измерительных элементов объединены в один
пьезоэлектрический слой, отличающийся тем, что электролюминесцентный элемент выполнен в виде электролюминесцентных частиц, внедренных в волоконно-оптический световод, с образованием электролюминесцентного оптического волокна, управляющие электроды всех измерительных элементов объединены в общую токопроводящую линию из двух: первого и второго непрерывных электродов, все шесть электролюминесцентных оптических волокон размещены вблизи и вдоль поверхности первого непрерывного электрода.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что первый непрерывный электрод выполнен в виде токопроводящей жилы с кусочно-непрерывным изоляционным покрытием, при этом малые однотипные локальные участки жилы без изоляционного покрытия расположены периодически по длине этого электрода и все шесть электролюминесцентных оптических волокон размещены c гексагональной укладкой вблизи и вдоль поверхности токопроводящей жилы.

3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что второй непрерывный электрод выполнен в виде непрерывного токопроводящего покрытия или в виде цилиндрической спирали из токопроводящей жилы без изоляционного покрытия или с наличием кусочно-непрерывного изоляционного покрытия с расположением на внешней цилиндрической поверхности пьезоэлектрического слоя.

4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что пьезоэлектрический слой выполнен в виде ленты - прямоугольного параллелепипеда, первый и второй непрерывные электроды токопроводящей линии выполнены в виде токопроводящих покрытий на его нижнем и верхнем основаниях, шесть электролюминесцентных оптических волокон расположены в пьезоэлектрическом слое вдоль ленты и вблизи ее оснований, полимерный цилиндрический каркас выполнен с эллипсоидальным поперечным сечением.

5. Датчик по п.1, отличающийся тем, что второй непрерывный электрод токопроводящей линии выполнен в виде шести непрерывных электродов с расположением на поверхности пьезоэлектрического слоя, в частности в виде шести непрерывных токопроводящих жил для случая гексагональной укладки шести электролюминесцентных оптических волокон вблизи и вдоль поверхности токопроводящей жилы.

6. Датчик по п.1, отличающийся тем, что обеспечивается электромеханический контакт внешних цилиндрических поверхностей соседних электролюминесцентных оптических волокон и первого непрерывного электрода.