组合结构的三分量光纤激光微振动传感器及其应用制造技术

技术编号:24848034 阅读:32 留言:0更新日期:2020-07-10 19:03
本发明专利技术涉及一种光纤微振动传感器,特别公开了一种组合结构的三分量光纤激光微振动传感器及其应用。该传感器包括基座结构,其特征在于:所述基座结构上开设有相互正交的第一安装槽和第二安装槽,以及轴向孔;第一安装槽和第二安装槽内分别安装有一组横向振动敏感结构,轴向孔内安装有一组轴向敏感结构;横向振动敏感结构包括固定在第一安装槽/第二安装槽内、对向安装的两个铰链振子,第一安装槽/第二安装槽内安装有穿过两个铰链振子的第一光纤激光器/第二光纤激光器,轴向孔内安装有穿过轴向敏感结构的第三光纤激光器。本发明专利技术拓宽了频率范围,灵敏度高,体积小,在小直径的圆柱结构上实现三分量的集成,适用于小空间安装。

【技术实现步骤摘要】
组合结构的三分量光纤激光微振动传感器及其应用(一)
本专利技术涉及一种光纤微振动传感器,特别涉及一种组合结构的三分量光纤激光微振动传感器及其应用。(二)
技术介绍
对微震信号进行监测、定位、分析,可有效推断岩体内部的变化情况,在大型地质工程的破坏监测,垮塌、岩爆、突涌水、冲击地压等灾害的预测,以及评估油田压裂效果,优化压裂施工,提高收采率等领域具有广泛的应用。微震传感器是微震信号监测最有效的技术手段。由于油井、矿山、隧道等工程应用环境复杂,并且微震信号一般比较微弱,频带宽,可达到1kHz以上,对微震传感器的性能提出了较高的要求。传统电子传感器存在灵敏度低、带宽窄、易受电磁干扰、布线复杂、防水防潮性差、可靠性差等缺点。光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、防水耐腐蚀、易于组网和长距离传输等优势。特别是基于分布反馈光纤激光器的光纤激光传感器,利用掺杂光敏光纤,通过紫外曝光等技术,在光纤的掺杂区直接刻写相移光纤光栅,通过相移光栅进行光反馈和波长选择,产生窄线宽的激光,具有单纵模输出、线宽窄、噪声低、相干性强、体积小、结构简单和输出频谱特性好等优点,用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合结构的三分量光纤激光微振动传感器,包括圆柱状的基座结构(010),其特征在于:所述基座结构(010)上开设有相互正交的第一安装槽(011)和第二安装槽(012),以及轴向孔(013);第一安装槽(011)和第二安装槽(012)内分别安装有一组横向振动敏感结构,轴向孔(013)内安装有一组轴向敏感结构(030);横向振动敏感结构包括固定在第一安装槽(011)/第二安装槽(012)内、对向安装的两个铰链振子(020),第一安装槽(011)/第二安装槽(012)内安装有穿过两个铰链振子(020)的第一光纤激光器(041)/第二光纤激光器(042),轴向孔(013)内安装有穿过轴向敏感结构...

【技术特征摘要】
1.一种组合结构的三分量光纤激光微振动传感器,包括圆柱状的基座结构(010),其特征在于:所述基座结构(010)上开设有相互正交的第一安装槽(011)和第二安装槽(012),以及轴向孔(013);第一安装槽(011)和第二安装槽(012)内分别安装有一组横向振动敏感结构,轴向孔(013)内安装有一组轴向敏感结构(030);横向振动敏感结构包括固定在第一安装槽(011)/第二安装槽(012)内、对向安装的两个铰链振子(020),第一安装槽(011)/第二安装槽(012)内安装有穿过两个铰链振子(020)的第一光纤激光器(041)/第二光纤激光器(042),轴向孔(013)内安装有穿过轴向敏感结构(030)的第三光纤激光器(043)。


2.根据权利要求1所述的组合结构的三分量光纤激光微振动传感器,其特征在于:所述基座结构(010)上加工有光缆孔(0101)和光纤舱(0102),基座结构(010)为因瓦合金材料。


3.根据权利要求1所述的组合结构的三分量光纤激光微振动传感器,其特征在于:所述铰链振子(020)包括通过铰链(022)连接的连接基座(021)和振子(023),振子(023)上设置有延长杆(024),延长杆(024)上设置有穿过并连接第一光纤激光器(041)/第二光纤激光器(042)的微通孔(026),连接基座(021)上设置有对应基座结构(010)的安装孔(025);两个铰链振子(020)的振子(023)相对安装;铰链振子(020)为一体化结构。


4.根据权利要求1所述的组合结构的三分量光纤激光微振动传感器,其特征在于:所述轴向敏感结构(030)包括一端开有微孔的圆柱形刚性筒(031),刚性筒(031)的筒口上安装有中间带通孔的圆柱形组合质量块(032),组合质量块(032)中间弹性支撑有圆形膜片(033),第三光纤激光器(043)分别穿过刚性筒(031)、组合质量块(032),并在两端分别与刚性筒(031)、组合质量块(032)连接。


5.根据权利要求1所述的组合结构的三分量光纤激光微振动传感器,其特征在于:所述轴向敏感结构(030)由底座柱(034)、弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员:张发祥姜劭栋王昌倪家升刘小会马龙
申请(专利权)人:山东省科学院激光研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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