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一种大量程的聚合物光纤位移传感器制造技术

技术编号:28291861 阅读:24 留言:0更新日期:2021-04-30 16:13
本发明专利技术公开了一种大量程的聚合物光纤位移传感器,涉及聚合物光纤应用领域。该传感器包括聚合物光纤和LED灯带,聚合物光纤由纤芯和光纤包层构成,LED灯带由多个发光二极管构成,相邻的发光二极管之间间距相同,LED灯带设置于聚合物光纤表面、且与聚合物光纤直线接触,LED灯带可沿聚合物光纤轴向前后移动,发光二极管均正对于聚合物光纤,聚合物光纤不与LED灯带接触的另一侧面设有遮光部件,聚合物光纤的一端连接光功率计。本发明专利技术在位移检测中,光从光纤侧表面耦合进入光纤,而不是从光纤端面进入;并采用了光线的相长干涉原理来进行位移测量;结构简单、成本较低;易于制造,具有不限于1米的宽范围;还具有高灵敏度,快速响应和高分辨率的特征。

【技术实现步骤摘要】
一种大量程的聚合物光纤位移传感器
本专利技术涉及聚合物光纤应用领域,具体为一种大量程的聚合物光纤位移传感器。
技术介绍
聚合物光纤(POF)的开发和制造技术促进了POF传感器的发展。POF是玻璃光纤(GOF)的替代品,可以降低材料的成本。由于POF具有更高的传输损耗,所以它仅限于短距离通信。但相对于GOF,它在传感器应用中具有一些优势,例如柔性,高弯曲敏感性,柔软性,高应变敏感性和高断裂韧性。同样,POF与玻璃光纤相比具有更多固有的优势,例如较大的纤芯直径,从而允许应用于低精度的连接器。对于传感应用,系统轻巧,紧凑,支持多路复用系统,并且可以抵抗电磁干扰;而且,POF还具有较高的应变极限,使其更加柔软,具有更强的抗冲击和振动性,并且操作起来更舒适。基于POF的传感器已用于结构健康监测,生物医学等领域。POF传感器的操作方法和原理包括散点分析,以获取应变传感器。光耦合现象已用于液位测量折射率和加速度计中。另外,通过光纤弯曲而引起的光强度变化的位移传感器已得到了应用。科学家们都致力于提出开发传感器的新技术和方法。尽管POF传感器还有许多其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大量程的聚合物光纤位移传感器,其特征在于:包括聚合物光纤(1)和LED灯带(2),所述聚合物光纤(1)由纤芯(101)和光纤包层(102)构成,所述LED灯带(2)由多个发光二极管(201)构成,相邻的发光二极管(201)之间间距相同,所述LED灯带(2)设置于聚合物光纤(1)表面、且与聚合物光纤(1)直线接触,所述LED灯带(2)可沿聚合物光纤(1)轴向前后移动,所述发光二极管(201)均正对于聚合物光纤(1),所述聚合物光纤(1)不与LED灯带(2)接触的另一侧面设有遮光部件(4),所述聚合物光纤(1)的一端连接光功率计(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种大量程的聚合物光纤位移传感器,其特征在于:包括聚合物光纤(1)和LED灯带(2),所述聚合物光纤(1)由纤芯(101)和光纤包层(102)构成,所述LED灯带(2)由多个发光二极管(201)构成,相邻的发光二极管(201)之间间距相同,所述LED灯带(2)设置于聚合物光纤(1)表面、且与聚合物光纤(1)直线接触,所述LED灯带(2)可沿聚合物光纤(1)轴向前后移动,所述发光二极管(201)均正对于聚合物光纤(1),所述聚合物光纤(1)不与LED灯带(2)接触的另一侧面设有遮光部件(4),所述聚合物光纤(1)的一端连接光功率计(3)。


2.根据权利要求1所述的一种大量程的聚合物光纤位移传感器,其特征在于:所述LED灯带(2)的波长为660nm,所述发光二极管(201)的表面积为5×5mm,相邻的发光二极管(201)之间的距离为2cm。


3.根据权利要求1所述的一种大量程的聚合物光纤位移传感器,其特征在于:所述光功率计(3)的分辨率为1nW。


4.根据权利要求1所述的一种大量程的聚合物光纤位移传感器,其特征在于:所述遮光部件(4)为PVC电缆导管,所述PVC电缆导管截面为半圆状且与光纤的直径相匹配。


5.根据权利要求1所述的一种大量程的聚合物光纤位移传感器,其特征在于:所述聚合物光纤(1)采用SK-40或SK-80。


6.基于权利要求1所述的一种大量程的聚合物光纤位移传感器的位移检测方法,其特征在于:包括如下步骤:
①在聚合物光纤位移传感器投入使用前,进行测试,使LED灯带(2)和聚合物光纤(1)直线接触、且保证发光二极管(201)正对聚合物光纤(1)未被遮光的侧面;
②LED灯带(2)发光时,发光二极管(201)的光照射到聚合物光纤(1)上,部分光会发生折射,部分光会发生衍射,首先,光在空气介质中传播,之后光与光纤包层(102)相互作用,发光二极管(201)发出的一部分光线通过折射传入光纤的纤芯(101)内,另一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿卜杜勒·加法尔胡彦君穆罕默德·切塔尔法拉·迪巴萨达姆·侯赛因
申请(专利权)人:胡彦君
类型:发明
国别省市:山西;14

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