一种光纤光栅拉力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光纤光栅拉力传感器，包括横梁，其设置在架体上，所述横梁构成滑块左右移动的轨道；滑块，其可移动的设置在横梁上，所述滑块之间设置有转轴，所述转轴上活动设置有调节臂；螺杆，其设置在架体上，且分别与两边的滑块螺纹连接，所述螺杆一端上设置有用于驱动螺杆旋转，所述传力杆分别与弹性梁和被测物体连接，所述弹性梁上表面和下表面分别对称设置有光纤光栅。本实用新型专利技术通过设置滑块、转轴和调节臂，通过调节装置进而调节滑块在横梁上的位置，使得调节臂和两侧的传力杆以转轴为端点构成两个相平衡的力臂，根据调节臂两部分长度比例关系，实现对光纤光栅拉力传感器量程的调节。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅拉力传感器
本技术涉及光纤光栅设备
，具体为一种光纤光栅拉力传感器。
技术介绍
在工程测量领域，人们经常要对各种参数进行测量，包括位移、应力、应变等数据，这些数据的取得需要用到一定的测量工具。随着人们对测量技术的不断发展，传感器的应用越来越广泛。近年来光纤传感器由于自身的优势迅速的发展了起来，光纤传感器可以克服电子传感器的许多缺陷：光纤光栅拉力传感器是无源传感器，不需要供电，不需要担心能量的供给；光纤光栅本身耐腐蚀，可适应雨天或者更恶劣的天气而且可以远距离信号传输，但是，由于光纤光栅拉力传感器主要通过光纤光栅长度的变化得出拉力大小，导致光纤光栅拉力传感器量程很小；同时，光纤光栅拉力传感器没有量程限定装置，导致光纤光栅极易损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光纤光栅拉力传感器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种光纤光栅拉力传感器，包括横梁，其设置在架体上，所述横梁构成滑块左右移动的轨道；滑块，其可移动的设置在横梁上，所述滑块之间设置有转轴，所述转轴可沿滑块中心转动，所述转轴上活动设置有调节臂，所述调节臂上设置有用于减小误差的平衡块；螺杆，其设置在架体上，且分别与两边的滑块螺纹连接，所述螺杆一端上设置有用于驱动螺杆旋转，进而调节滑块在横梁上位置的调节装置；以及传力杆，其分别设置在调节臂两端，所述传力杆分别与弹性梁和被测物体连接，所述弹性梁上表面和下表面分别对称设置有光纤光栅。优选的，所述调节装置包括调节轴，所述调节轴设置在架体上，所述调节轴两端设置有驱动轮，所述驱动轮与设置在螺杆上的传动轮相啮合。优选的，所述横梁上设置有标尺线。优选的，所述滑块上设置有量程保护器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过设置滑块、转轴和调节臂，通过调节装置进而调节滑块在横梁上的位置，使得调节臂和两侧的传力杆以转轴为端点构成两个相平衡的力臂，根据调节臂两部分长度比例关系，实现对光纤光栅拉力传感器量程的调节；同时，通过在滑块上设置量程保护器，当调节臂在测量过程中发生最大转动时，调节臂恰好与量程保护器相接触，进而避免由于超过量程而导致光纤光栅的折断。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的俯视图；图3为本技术的调节装置结构示意图。图中：1架体、2横梁、3滑块、4转轴、5调节臂、6量程保护器、7螺杆、8平衡块、9调节装置、91调节轴、92驱动轮、93传动轮、10传力杆、11弹性梁。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种光纤光栅拉力传感器，包括横梁2，其设置在架体1上，横梁2上开设有槽，滑块3可移动的设置在槽内，横梁2构成滑块3左右移动的轨道；横梁2上设置有标尺线，在标尺线的作用下得出左右两侧调节臂5的实际长度，进而得出相应的比例关系；滑块3之间设置有转轴4，转轴4可沿滑块3中心转动，滑块3上设置有量程保护器6，在进行拉力测量过程中，右侧调节臂5会以转轴4为中心向上转动，在传力杆10的作用下，使得弹性梁11发生形变，进而改变光纤光栅的长度，但是，存在由于外力过大，使得弹性梁11形变量过大，导致光纤光栅折断，所以，量程保护器6包括挡板结构，使得光纤光栅长度形变达到最大时，恰好与发生转动的调节臂5相接触，起到保护的作用；同时，由于量程保护器6设置在滑块3上，当滑块3位置被调节时，即拉力传感器量程调节，量程保护器6也会与滑块3保持移动；转轴4上活动设置有调节臂5，调节臂5上设置有用于减小误差的平衡块8，当对拉力进行测量时会调节滑块3，由于滑块3未处于调节臂5中间位置，使得调节臂5发生倾斜，导致光纤光栅受力，进而影响测量结果，所以在测量前，通过调节调节臂5两端的平衡块8，使得滑块3在任意位置时，调节臂5均以转轴4为中心保持水平平衡，达到配平的作用；架体1上横向设置有两个螺杆7，螺杆7分别与两边的滑块3螺纹连接，螺杆7一端上设置有用于驱动螺杆7旋转，进而调节滑块3在横梁2上位置的调节装置9，调节装置9包括调节轴91，调节轴91设置在架体1上，调节轴91两端设置有驱动轮92，驱动轮92与设置在螺杆7上的传动轮93相啮合，通过转动调节轴91，在驱动轮92和传动轮93的作用下，联动螺杆7转动，由于滑块3和螺杆7通过螺纹连接，进而驱动滑块3移动，改变滑块3在横梁2上的位置，实现对传感器量程的调节；以及传力杆10，其分别设置在调节臂5两端，传力杆10分别与弹性梁11和被测拉力物体连接，弹性梁11横向固定在架体1上，弹性梁11上表面和下表面分别对称设置有两段光纤光栅，外界被测拉力使另一侧的传力杆10发生移动时，由于传力杆10的一端是固定在弹性梁11上，当传力杆10发生移动，弹性梁11就会产生弯曲形变。当弹性梁11产生形变的时候，贴在弹性梁11上的第一光纤光栅和第二光纤光栅就会一个受拉伸一个受压缩，此时两个光纤光栅的中心波长就会发生变化，而且两者的波长呈反向漂移，利用两个光纤光栅波长漂移量的差值作为传感器输出信号，可以消除温度的影响并提高灵敏度。在实验室内通过测试标定，即可得到波长漂移量和外界拉力直接的函数关系，结合标定得到的函数关系，在根据横梁2构成的力臂关系，即可反推出被测现场的拉力情况。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤光栅拉力传感器，其特征在于：包括/n横梁(2)，其设置在架体(1)上，所述横梁(2)构成滑块(3)左右移动的轨道；/n滑块(3)，其可移动的设置在横梁(2)上，所述滑块(3)之间设置有转轴(4)，所述转轴(4)可沿滑块(3)中心转动，所述转轴(4)上活动设置有调节臂(5)，所述调节臂(5)上设置有用于减小误差的平衡块(8)；/n螺杆(7)，其设置在架体(1)上，且分别与两边的滑块(3)螺纹连接，所述螺杆(7)一端上设置有用于驱动螺杆(7)旋转，进而调节滑块(3)在横梁(2)上位置的调节装置(9)；以及/n传力杆(10)，其分别设置在调节臂(5)两端，所述传力杆(10)分别与弹性梁(11)和被测物体连接，所述弹性梁(11)上表面和下表面分别对称设置有光纤光栅。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅拉力传感器，其特征在于：包括
横梁(2)，其设置在架体(1)上，所述横梁(2)构成滑块(3)左右移动的轨道；
滑块(3)，其可移动的设置在横梁(2)上，所述滑块(3)之间设置有转轴(4)，所述转轴(4)可沿滑块(3)中心转动，所述转轴(4)上活动设置有调节臂(5)，所述调节臂(5)上设置有用于减小误差的平衡块(8)；
螺杆(7)，其设置在架体(1)上，且分别与两边的滑块(3)螺纹连接，所述螺杆(7)一端上设置有用于驱动螺杆(7)旋转，进而调节滑块(3)在横梁(2)上位置的调节装置(9)；以及
传力杆(10)，其分别设置在调节臂(5)两端，所述传力杆(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田娟，李瑜庆，李阔，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：新型
国别省市：安徽;34