悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器制造技术

技术编号:24201803 阅读:29 留言:0更新日期:2020-05-20 13:02
悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器,包括竖梁,竖梁末端设置有横梁,横梁末端上表面设置有两个波长相近的光纤光栅,光纤光栅有三处固定点,分别为横梁末端的左右两侧分别设置有固定点,位于横梁末端表面设置有中间梁上固定点,横梁末端下方设置有质量块。本发明专利技术可以进行二维测量,使得一个结构可以达到两个方向测量的目的,从而解决了悬臂梁式光纤光栅一维测量的不足。

Cantilever two-dimensional fiber grating vibration sensor

【技术实现步骤摘要】
悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器
本专利技术涉及光纤传感
,特别涉及悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器。
技术介绍
光纤光栅是一种新型波长选择型的光无源器件,它具有重量轻、绝缘性能好、抗腐蚀性和抗电磁干扰强等优点,可以应用于复杂恶劣的环境中。通过对光纤光栅传感器结构设计和封装的不同,可实现对压力、温度、流量、加速度等物理量的测量。光纤振动传感技术是近年来一个非常热门的研究方向,实现对振动信号的加速度、振动幅度以及振动频率等基本物理量的测量。用光纤光栅对振动信号的检测,通过光纤解调系统再得到波长的变化,最后利用信息处理得到振动信号的加速度、幅度和频率等信息实现对被测对象的评估与分析。通过不同的光纤光栅传感结构和封装方式,从而达到对测量的目的和要求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器,可以进行二维测量,使得一个结构可以达到两个方向测量的目的,从而解决了悬臂梁式光纤光栅一维测量的不足。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器,包括竖梁1,所述的竖梁1末端设置有横梁2,横梁2末端上表面设置有两个波长相近的光纤光栅4,光纤光栅4有三处固定点,分别为横梁2末端的左右两侧分别设置的固定点3以及位于横梁2末端表面设置的中间梁上固定点6,所述的横梁2末端下表面设置有质量块5。所述的固定点3、中间梁上固定点6在同一水平线上,该直线与梁长垂直。所述的竖梁1前端设置在固定底座7上。<br>所述的竖梁1长、宽、高分别为40mm、1mm、5mm;横梁2长、宽、高分别为40mm、10mm、1mm的A3钢材质。所述的光纤光栅4的波长分别为1548nm、1554nm。所述的两个两端光纤4固定点3的距离为40mm。本专利技术的有益效果:本专利技术对光纤光栅传感进行测量,解决了原始悬臂梁式一维的测量模式。采用光纤光栅两点封装,可以避免啁啾。采用双光纤光栅,可以进行温度补偿。附图说明图1为本专利技术的俯视图。图2为本专利技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1图2所示:本专利技术光纤光栅振动传感由竖梁1、横梁2、两个波长相近的光纤光栅4、质量块5和固定底座7构成。在此结构中,光纤光栅有3处固定点,分别是两个两端固定点3和中间梁上固定点6。所述的竖梁1长、宽、高分别为40mm、1mm、5mm;横梁2长、宽、高分别为40mm、10mm、1mm的A3钢材质。光纤光栅4的波长分别为1548nm、1554nm。两个两端光纤4固定点3的距离为40mm。在将光纤光栅4封装时将光纤从两端固定点3处的预留孔中穿入施加预应力后用502胶水将光纤光栅4进行固定封装;等固定一段时间后,将传感结构安装于振动台,光纤连接SM125解调仪,在不同的频率段进行检测。根据波长漂移确定其适合检测的频率。本专利技术的工作原理:当振动方向是朝向两端固定点3时,竖梁1会由于振动发生形变,竖梁1发生的形变会带动横梁2朝光纤两端固定点3处移动,由于光纤光栅4是固定的,横梁2的移动会带动光纤光栅发生应变,由于两个光纤光栅4的应变方向相反,即可解决温度补偿问题。当振动方向为上下时,横梁2会发生形变,由于光纤光栅4是固定在横梁2上,从而引起光纤光栅4发生应变,两个光纤光栅4发生应变的方向相同,从而可以提高灵敏度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器,其特征在于,包括竖梁(1),所述的竖梁(1)末端设置有横梁(2),横梁(2)末端上表面设置有两个波长相近的光纤光栅(4),光纤光栅(4)有三处固定点,分别为横梁(2)末端的左右两侧分别设置的固定点(3)以及位于横梁(2)末端表面设置的中间梁上固定点(6),所述的横梁(2)末端下表面设置有质量块(5)。/n

【技术特征摘要】
1.悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器,其特征在于,包括竖梁(1),所述的竖梁(1)末端设置有横梁(2),横梁(2)末端上表面设置有两个波长相近的光纤光栅(4),光纤光栅(4)有三处固定点,分别为横梁(2)末端的左右两侧分别设置的固定点(3)以及位于横梁(2)末端表面设置的中间梁上固定点(6),所述的横梁(2)末端下表面设置有质量块(5)。


2.根据权利要求1所述的悬臂梁式二维光纤光栅振动传感器,其特征在于,所述的固定点(3)、中间梁上固定点(6)在同一水平线上,该直线与梁长垂直。


3.根据权利要求1所述的悬臂梁式二维光纤光栅振动...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾振安赵显锋高宏樊庆赓杨凯庆
申请(专利权)人:西安石油大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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