光纤低频振动传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种光纤低频振动传感器，主要包括入射光纤、出射光纤、光纤环、立杆、滑动摆锤、光纤连接杆、减震片、光纤底托、阻尼翼和侧翼，立杆、限位块、减震片、光纤底托和光纤支架构成固定组件，出射光纤、光纤环、滑动摆锤和光纤连接杆构成活动组件，入射光纤、出射光纤、光纤连接头、光纤耦合器、入射光纤引出线和出射光纤引出线构成传输机构，阻尼翼和侧翼构成阻尼机构，传感器结构简单、灵敏度高、抗干扰强、传输距离远、低频响应好，动态范围大，传感器不受环境温度、湿度、清洁度影响，不会因潮气、灰尘、发霉等侵蚀影响传感器的正常使用，能很好适应某些特殊场合如高空烟囱摇晃、桥梁低频振动、山体滑坡前兆监测、地震前兆次声波等复杂环境条件下的长时间长寿命低频振动监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种振动传感器，尤其涉及一种光纤振动传感器，属于光纤传感

技术介绍
光纤振动传感器由于其传输距离远，不受电磁环境干扰，已被广泛应用，其调制形式主要有强度调制型、光纤光栅型和干涉型，目前在光纤振动传感器方面已有较多专利技术，这些光纤传感器各有其优点，有的灵敏度很高，有的频率响应很好，有的技术含量很高，能很好适应常见振动的信号转换，这些光纤传感器的共同点是：(1)入射光纤到出射光纤之间大多有断裂，光信号不能连续传输，容易受环境温度、湿度和清洁度影响；(2)使用寿命有限，当光纤端面或光栅缝隙受到潮气、灰尘和发霉等侵蚀时，传感器的灵敏度和准确性会受到严重影响，有的甚至会失灵；(3)许多传感器没有阻尼装置，摆锤的自由振动容易干扰测量信号，所以，许多光纤振动传感器不能很好适应某些特殊场合如高空烟囱摇晃、桥梁低频振动、山体滑坡前兆监测、地震前兆次声波等复杂环境条件下的长时间长寿命监测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、能够在复杂环境条件下的长时间使用的光纤低频振动传感器。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：光纤低频振动传感器包括入射光纤1、出射光纤2、光纤环3、立杆4、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6、第二光纤连接杆7、限位块8、减震片9、光纤底托10、光纤支架11、光纤连接头12、光纤耦合器13、入射光纤引出线14、传感器外壳15、侧耳16、螺丝孔17、阻尼翼18、侧翼19和出射光纤引出线20，立杆4、限位块8、减震片9、光纤底托10和光纤支架11构成固定组件，出射光纤2、光纤环3、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6和第二光纤连接杆7构成活动组件，入射光纤1、出射光纤2、光纤连接头12、光纤耦合器13、入射光纤引出线14和出射光纤引出线20构成传输机构，阻尼翼18和侧翼19构成阻尼机构；传感器外壳15内设有入射光纤1、出射光纤2、光纤环3、立杆4、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6、第二光纤连接杆7、限位块8、减震片9、光纤底托10、光纤支架11、阻尼翼18和侧翼19，第一光纤连接杆6的中心设有一个滑动摆锤5，滑动摆锤5的中心设置一个圆孔，第一光纤连接杆6的两侧设有阻尼翼18，每个阻尼翼18的两侧设置一个侧翼19，侧翼19与阻尼翼18构成一个扁H型，光纤底托10上设有入射光纤1和光纤环3，光纤环3由五个椭圆环组成，光纤底托10的中心设有一根立杆4，立杆4上设置一个限位块8、两个减震片9，两个减震片9分别位于滑动摆锤5的上下两侧，上方的减震片9固定在传感器外壳15上，下方的减震片9固定在限位块8的上方，立杆4穿过滑动摆锤5的中心圆孔，滑动摆锤5能够在立杆4上沿立杆4的轴线方向上下振动，第一光纤连接杆6的侧面设有五个小孔，光纤环3顶部的五根光纤分别穿过所述的小孔，光纤环3顶部的五根光纤通过第一光纤连接杆6互连，光纤环3左右两边的腰部分别设置一根第二光纤连接杆7，左边的第二光纤连接杆7上设置五个小孔，右边的第二光纤连接杆7上设置四个小孔，光纤环3腰部的光纤分别穿过所述的小孔，光纤环3腰部的光纤通过第二光纤连接杆7互连，第一光纤连接杆6上引 出的出射光纤2不穿过右边的第二光纤连接杆7，出射光纤2经过光纤支架11后连接到光纤连接头12；主光路前进方向上依次为入射光纤引出线14、光纤连接头12、光纤耦合器13、光纤连接头12、入射光纤1、光纤环3、出射光纤2、光纤连接头12、光纤耦合器13、光纤连接头12、出射光纤引出线20，光纤低频振动传感器的核心部件是光纤环3，当传感器感受到外界振动时，传感器固定组件整体随之振动，由于滑动摆锤5的惯性作用，滑动摆锤5相对于传感器外壳15沿立杆4的轴线方向上下振动，滑动摆锤5的振动通过第一光纤连接杆6的传递，光纤环3整体被拉宽或被压扁，五个椭圆环的十个腰部弯曲处同时发生形变，外部激光源从入射光纤1进，到出射光纤2出，经过光纤环3的十个腰部弯曲处，光纤环3腰部处的整体光衰耗叠加增大或叠加减小。由于采用上述技术方案，本专利技术所具有的优点和积极效果是：传感器结构简单、灵敏度高、输出幅度大、抗干扰强、传输距离远、低频响应好，下限频率低、振膜动态范围大、阻尼效果好，能够很好适应某些特殊场合如高空烟囱摇晃、桥梁低频振动、山体滑坡前兆监测、地震前兆次声波等复杂环境条件下的长时间长寿命的低频振动信号监测。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术有如下3幅附图：图1是本专利技术光纤低频振动传感器结构图，图2是本专利技术光纤低频振动传感器光纤布局图，图3是本专利技术光纤低频振动传感器中光纤环和光纤连接杆结构图。在附图中所标各数字分别表示如下：1.入射光纤，2.出射光纤，3.光纤环，4.立杆，5.滑动摆锤，6.第一光纤连接杆，7.第二光纤连接杆，8.限位块，9.减震片，10.光纤底托，11.光纤支架，12.光纤连接头，13.光纤耦合器，14.入射光纤引出线，15.传感器外壳，16.侧耳，17.螺丝孔，18.阻尼翼，19.侧翼，20.出射光纤引出线。具体实施方式1.根据图1和图2，光纤低频振动传感器包括入射光纤1、出射光纤2、光纤环3、立杆4、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6、第二光纤连接杆7、限位块8、减震片9、光纤底托10、光纤支架11、光纤连接头12、光纤耦合器13、入射光纤引出线14、传感器外壳15、侧耳16、螺丝孔17、阻尼翼18、侧翼19和出射光纤引出线20，立杆4、限位块8、减震片9、光纤底托10和光纤支架11构成固定组件，出射光纤2、光纤环3、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6和第二光纤连接杆7构成活动组件，入射光纤1、出射光纤2、光纤连接头12、光纤耦合器13、入射光纤引出线14和出射光纤引出线20构成传输机构，阻尼翼18和侧翼19构成阻尼机构。2.传感器外壳15内设有入射光纤1、出射光纤2、光纤环3、立杆4、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6、第二光纤连接杆7、限位块8、减震片9、光纤底托10、光纤支架11、阻尼翼18和侧翼19，第一光纤连接杆6的中心设有一个滑动摆锤5，滑动摆锤5的中心设置一个圆孔，第一光纤连接杆6的两侧设有阻尼翼18，每个阻尼翼18的两侧设置一个侧翼19，侧翼19与阻尼翼18构成一个扁H型，光纤底托10上设有入射光纤1和光纤环3，光纤环3由五 个椭圆环组成，光纤底托10的中心设有一根立杆4，立杆4上设置一个限位块8、两个减震片9，两个减震片9分别位于滑动摆锤5的上下两侧，上方的减震片9固定在传感器外壳15上，下方的减震片9固定在限位块8的上方，立杆4穿过滑动摆锤5的中心圆孔，滑动摆锤5能够在立杆4上沿立杆4的轴线方向上下振动，第一光纤连接杆6的侧面设有五个小孔，光纤环3顶部的五根光纤分别穿过所述的小孔，光纤环3顶部的五根光纤通过第一光纤连接杆6互连，光纤环3左右两边的腰部分别设置一根第二光纤连接杆7，左边的第二光纤连接杆7上设置五个小孔，右边的第二光纤连接杆7上设置四个小孔，光纤环3腰部的光纤分别穿过所述的小孔，光纤环3腰部的光纤通过第二光纤连接杆7互连，第一光纤连接杆6上引出的出射光纤2不穿过右边的第二光纤连接杆7，出射光纤2经过光纤支架11后连接到光纤连接头12。3.主光路前进方向上依次为入射光纤引出线14、光纤连接头12、光纤耦合器13、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤低频振动传感器，包括入射光纤(1)、出射光纤(2)、光纤环(3)、立杆(4)、滑动摆锤(5)、第一光纤连接杆(6)、第二光纤连接杆(7)、限位块(8)、减震片(9)、光纤底托(10)、光纤支架(11)、光纤连接头(12)、光纤耦合器(13)、入射光纤引出线(14)、传感器外壳(15)、侧耳(16)、螺丝孔(17)、阻尼翼(18)、侧翼(19)和出射光纤引出线(20)，立杆(4)、限位块(8)、减震片(9)、光纤底托(10)和光纤支架(11)构成固定组件，出射光纤(2)、光纤环(3)、滑动摆锤(5)、第一光纤连接杆(6)和第二光纤连接杆(7)构成活动组件，入射光纤(1)、出射光纤(2)、光纤连接头(12)、光纤耦合器(13)、入射光纤引出线(14)和出射光纤引出线(20)构成传输机构，阻尼翼(18)和侧翼(19)构成阻尼机构；其特征在于：传感器外壳(15)内设有入射光纤(1)、出射光纤(2)、光纤环(3)、立杆(4)、滑动摆锤(5)、第一光纤连接杆(6)、第二光纤连接杆(7)、限位块(8)、减震片(9)、光纤底托(10)、光纤支架(11)、阻尼翼(18)和侧翼(19)，第一光纤连接杆(6)的中心设有一个滑动摆锤(5)，滑动摆锤(5)的中心设置一个圆孔，第一光纤连接杆(6)的两侧设有阻尼翼(18)，每个阻尼翼(18)的两侧设置一个侧翼(19)，侧翼(19)与阻尼翼(18)构成一个扁H型，光纤底托(10)上设有入射光纤(1)和光纤环(3)，光纤环(3)由五个椭圆环组成，光纤底托(10)的中心设有一根立杆(4)，立杆(4)上设置一个限位块(8)、两个减震片(9)，两个减震片(9)分别位于滑动摆锤(5)的上下两侧，上方的减震片(9)固定在传感器外壳(15)上，下方的减震片(9)固定在限位块(8)的上方，立杆(4)穿过滑动摆锤(5)的中心圆孔，滑动摆锤(5)能够在立杆(4)上沿立杆(4)的轴线方向上下振动，第一光纤连接杆(6)的侧面设有五个小孔，光纤环(3)顶部的五根光纤分别穿过所述的小孔，光纤环(3)顶部的五根光纤通过第一光纤连接杆(6)互连，光纤环(3)左右两边的腰部分别设置一根第二光纤连接杆(7)，左边的第二光纤连接杆(7)上设置五个小孔，右边的第二光纤连接杆(7)上设置四个小孔，光纤环(3)腰部的光纤分别穿过所述的小孔，光纤环(3)腰部的光纤通过第二光纤连接杆(7)互连，第一光纤连接杆(6)上引出的出射光纤(2)不穿过右边的第二光纤连接杆(7)，出射光纤(2)经过光纤支架(11)后连接到光纤连接头(12)。...

【技术特征摘要】
1.一种光纤低频振动传感器，包括入射光纤(1)、出射光纤(2)、光纤环(3)、立杆(4)、滑动摆锤(5)、第一光纤连接杆(6)、第二光纤连接杆(7)、限位块(8)、减震片(9)、光纤底托(10)、光纤支架(11)、光纤连接头(12)、光纤耦合器(13)、入射光纤引出线(14)、传感器外壳(15)、侧耳(16)、螺丝孔(17)、阻尼翼(18)、侧翼(19)和出射光纤引出线(20)，立杆(4)、限位块(8)、减震片(9)、光纤底托(10)和光纤支架(11)构成固定组件，出射光纤(2)、光纤环(3)、滑动摆锤(5)、第一光纤连接杆(6)和第二光纤连接杆(7)构成活动组件，入射光纤(1)、出射光纤(2)、光纤连接头(12)、光纤耦合器(13)、入射光纤引出线(14)和出射光纤引出线(20)构成传输机构，阻尼翼(18)和侧翼(19)构成阻尼机构；其特征在于：传感器外壳(15)内设有入射光纤(1)、出射光纤(2)、光纤环(3)、立杆(4)、滑动摆锤(5)、第一光纤连接杆(6)、第二光纤连接杆(7)、限位块(8)、减震片(9)、光纤底托(10)、光纤支架(11)、阻尼翼(18)和侧翼(19)，第一光纤连接杆(6)的中心设有一个滑动摆锤(5)，滑动摆锤(5)的中心设置一个圆孔，第一光纤连接杆(6)的两侧设有阻尼翼(18)，每个阻尼翼(18)的两侧设置一个侧翼(19)，侧翼(19)与阻尼翼(18)构成一个扁H型，光纤底托(10)上设有入射光纤(1)和光纤环(3)，光纤环(3)由五个椭圆环组成，光纤底托(10)的中心设有一根立杆(4)，立杆(4)上设置一个限位块(8)、两个减震片...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯越，
申请(专利权)人：盐城师范学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32