一种基于单路光纤的加速度测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于加速度测量装置技术领域，具体涉及一种基于单路光纤的加速度测量装置，包括圆柱形密闭容器，所述圆柱形密闭容器的柱心位置处设置有圆柱体钢块，所述圆柱体钢块的柱侧端设置有凸起，所述凸起内设置有弹性材料，所述圆柱形密闭容器的柱壁设置有光纤，所述圆柱形密闭容器柱侧端的正面位置处设置有光纤入口，所述光纤入口连接有输入光纤，所述输入光纤远离光纤入口的一端设置有双向耦合器，所述双向耦合器底部的两端设置有光源以及光探测器。本发明专利技术通过测量变化的光来反映水平方向上的加速度，由于光的变化是敏感的、所以该设计有高精度和高灵敏度。有高精度和高灵敏度。有高精度和高灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单路光纤的加速度测量装置


[0001]本专利技术涉及加速度测量装置
，具体为一种基于单路光纤的加速度测量装置。

技术介绍

[0002]测量运动物体线加速度和振动参数的仪器，它由加速度传感器和放大器组成。为了放大压电式加速度传感器较小的输出信号，传感器可以同电压放大器配合使用，也可同电荷放大器配合使用。压电式加速度传感器有很高的自振频率，体积小，重量轻，灵敏度高。但它的低频性能较差，输出信号较小和输出阻抗较高。此外还有应变式和差动变压器式的加速度传感器。
[0003]现有技术中，由于传统将结构的局限，对于加速度测量的灵敏度较低，测量精确度不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于单路光纤的加速度测量装置，解决了测量灵敏度较低、测量不精确的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于单路光纤的加速度测量装置，包括圆柱形密闭容器，所述圆柱形密闭容器的柱心位置处设置有圆柱体钢块，所述圆柱体钢块的柱侧端设置有凸起，所述凸起内设置有弹性材料，所述圆柱形密闭容器的柱壁设置有光纤，所述圆柱形密闭容器柱侧端的正面位置处设置有光纤入口，所述光纤入口连接有输入光纤，所述输入光纤远离光纤入口的一端设置有双向耦合器，所述双向耦合器底部的两端设置有光源以及光探测器。
[0006]优选的，所述光源与光探测器在双向耦合器底部的两端呈对称分布。
[0007]优选的，所述光源与光探测器均与双向耦合器信号连接。
[0008]优选的，所述圆柱形密闭容器以及圆柱体钢块均由耐腐蚀性能较强的合金材料。
[0009]优选的，所述凸起在圆柱体钢块的柱侧端呈均匀分布。
[0010]优选的，所述凸起的表明为光滑状，且圆柱形密闭容器内壁相切。
[0011]优选的，所述弹性材料的材料为耐腐蚀性较强的树脂材料。
[0012]优选的，所述弹性材料通过嵌接方式固定于凸起内。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0014]本专利技术通过测量变化的光来反映水平方向上的加速度，由于光的变化是敏感的、所以该设计有高精度和高灵敏度。由于该装置是密闭的，不受外界的干扰和空气的抗腐蚀，又测量介质为光纤，故该装置拥有光纤抗干扰、灵敏度高、精度高、可靠性强、寿命长等优点。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的结构示意图一；
[0016]图2为本专利技术的结构示意图二；
[0017]图3为本专利技术的结构示意图三。
[0018]图中：1、圆柱形密闭容器；2、圆柱体钢快；3、光纤；4、光纤入口；5、输入光纤；6、双向耦合器；7、光源；8、光探测器；9、凸起；10、弹性材料。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1
[0021]请参阅图1，一种基于单路光纤的加速度测量装置，包括圆柱形密闭容器1，圆柱形密闭容器1的柱心位置处设置有圆柱体钢块2，圆柱体钢块2的柱侧端设置有凸起9，凸起9内设置有弹性材料10，圆柱形密闭容器1的柱壁设置有光纤3，圆柱形密闭容器1柱侧端的正面位置处设置有光纤入口4，光纤入口4连接有输入光纤5，输入光纤5远离光纤入口4的一端设置有双向耦合器6，双向耦合器6底部的两端设置有光源7以及光探测器8，光源7与光探测器8在双向耦合器6底部的两端呈对称分布，光源7与光探测器8均与双向耦合器6信号连接。
[0022]具体的，该装置水平放置，当装置不受加速度时，光纤不受应力，光探测器接收到的光信号一定。当该装置受到水平面上任意方向加速度时，由于惯性的作用，沿着加速度的方向圆柱形密闭容器1内的圆柱体钢块2为保持原来的运动状态，将给光纤3一个与加速度方向相反的压力，使得光纤3产生形变。当光纤3形变时，将产生瑞利背向散射，其中由于形变引起的散射光将经过相同的路径返回到光探测器中，此时根据公式：Z＝c*t/2*n，其中Z是发生形变的距离，c是光在真空中的传播速度，n是光纤3纤芯的有效折射率，t是入射光信号与返回光信号的时间差，可得，各光纤3发生形变的具体位置。又由光纤3在某处形变时，在该处必将引起背向散射，光强在该处有衰减，产生弯曲损耗，通过检测这一损耗，即可得到应力的大小。按上述原理即可得出由圆柱体钢块2惯性引起的光纤3形变的位置以及所受应力的大小。则通过分析光探测器8所探测的信息即可得出水平面上任意加速度的大小和方向。
[0023]实施例2
[0024]请参阅图1，一种基于单路光纤的加速度测量装置，包括圆柱形密闭容器1，圆柱形密闭容器1的柱心位置处设置有圆柱体钢块2，圆柱体钢块2的柱侧端设置有凸起9，凸起9内设置有弹性材料10，圆柱形密闭容器1的柱壁设置有光纤3，圆柱形密闭容器1柱侧端的正面位置处设置有光纤入口4，光纤入口4连接有输入光纤5，输入光纤5远离光纤入口4的一端设置有双向耦合器6，双向耦合器6底部的两端设置有光源7以及光探测器8，光源7与光探测器8在双向耦合器6底部的两端呈对称分布，光源7与光探测器8均与双向耦合器6信号连接。
[0025]具体的，该装置水平放置，当装置不受加速度时，光纤不受应力，光探测器接收到的光信号一定。当该装置受到水平面上任意方向加速度时，由于惯性的作用，沿着加速度的
方向圆柱形密闭容器1内的圆柱体钢块2为保持原来的运动状态，将给光纤3一个与加速度方向相反的压力，使得光纤3产生形变。当光纤3形变时，将产生瑞利背向散射，其中由于形变引起的散射光将经过相同的路径返回到光探测器中，此时根据公式：Z＝c*t/2*n，其中Z是发生形变的距离，c是光在真空中的传播速度，n是光纤3纤芯的有效折射率，t是入射光信号与返回光信号的时间差，可得，各光纤3发生形变的具体位置。又由光纤3在某处形变时，在该处必将引起背向散射，光强在该处有衰减，产生弯曲损耗，通过检测这一损耗，即可得到应力的大小。按上述原理即可得出由圆柱体钢块2惯性引起的光纤3形变的位置以及所受应力的大小。则通过分析光探测器8所探测的信息即可得出水平面上任意加速度的大小和方向。
[0026]特殊的，圆柱形密闭容器1以及圆柱体钢块2均由耐腐蚀性能较强的合金材料。由于圆柱形密闭容器1以及圆柱体钢块2的耐腐蚀性能较强，进而保证了装置的使用寿命以及可靠性。
[0027]实施例3
[0028]请参阅图1，一种基于单路光纤的加速度测量装置，包括圆柱形密闭容器1，圆柱形密闭容器1的柱心位置处设置有圆柱体钢块2，圆柱体钢块2的柱侧端设置有凸起9，凸起9内设置有弹性材料10，圆柱形密闭容器1的柱壁设置有光纤3，圆柱形密闭容器1柱侧端的正面位置处设置有光纤入口4，光纤入口4连接有输入光纤5，输入光纤5远离光纤入口4的一端设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单路光纤的加速度测量装置，包括圆柱形密闭容器(1)，其特征在于：所述圆柱形密闭容器(1)的柱心位置处设置有圆柱体钢块(2)，所述圆柱体钢块(2)的柱侧端设置有凸起(9)，所述凸起(9)内设置有弹性材料(10)，所述圆柱形密闭容器(1)的柱壁设置有光纤(3)，所述圆柱形密闭容器(1)柱侧端的正面位置处设置有光纤入口(4)，所述光纤入口(4)连接有输入光纤(5)，所述输入光纤(5)远离光纤入口(4)的一端设置有双向耦合器(6)，所述双向耦合器(6)底部的两端设置有光源(7)以及光探测器(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于单路光纤的加速度测量装置，其特征在于：所述光源(7)与光探测器(8)在双向耦合器(6)底部的两端呈对称分布。3.根据权利要求1所述的一种基于单路光纤的加速度测量装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一P一五零零，
申请(专利权)人：王计兰，
类型：发明
国别省市：