动态传感实验仪制造技术

本发明专利技术公开一种动态传感实验仪，有动态传感实验仪壳体，工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构，流速和流量及涡旋原理的实验结构均设置在动态传感实验仪的壳体内，它们的输入端与光源相连，输出分别与解调结构及功率输出接口相连；瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构设置在壳体的外部，其输入端与光源相连接，输出与解调结构相连。通过本发明专利技术的实验仪的实验，可以使学生了解动态传感与静态传感的不同，可以使学生了解和掌握光纤光栅动态传感器设计原理和方法，以及了解和掌握动态传感量的解调原理和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤传感技术。特别是涉及一种能够方便的应用于大学的光纤通讯和传感教学中，清楚了解光纤和光纤光栅传感器技术的特性的动态传感实验仪。
技术介绍
光纤和光纤光栅传感器是近几年高速发展的新型传感器，光纤和光纤光栅传感器可集信息的传感与传输于一体，与传统的传感器相比它具有很多优势如防爆，抗电磁干扰，抗腐蚀，抗震动，耐高温，体积小，重量轻，灵活方便，特别能在恶劣环境下使用。由于光纤和光纤光栅传感器是近几年发展的新型传感器，目前，还没有用于高等教育的关于光纤和光纤光栅传感器这方面的高等教学仪器，因此，在教学中很难使学生亲自掌握光纤和光纤光栅传感器的特性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够方便的应用于大学的光纤通讯和传感教学中，清楚了解光纤和光纤光栅传感器技术的特性的动态传感实验仪。本专利技术所采用的技术方案是一种动态传感实验仪，包括有工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构；工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构；振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构；卡门涡流流速和流量及卡门涡旋原理的实验结构；瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构，其中，工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构，卡门涡流流速和流量及卡门涡旋原理的实验结构均设置在动态传感实验仪的壳体内，它们的输入端与设置在壳体内的光源相连接，它们的输出分别与设置在壳体内的连接显示结构的解调结构以及功率输出接口相连；瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构设置在壳体的外部，其输入端与设置在壳体内的光源相连接，输出与设置在壳体内的连接显示结构的解调结构相连。所述的光源为激光光源和宽带光源中的一种，其中振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构，流体的流速和流量及涡旋原理的实验结构，瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构，均采用宽带光源作为其光源；工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构；工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构采用激光光源。所述的设置在壳体内的解调结构，包括有线性滤波器、光电二极管、电子放大器以及显示结构构成，其中，接收实验输出信号的线性滤波器的输出信号经由光电二极管进入电子放大器放大后，输出到显示结构。所述的动态传感实验仪壳体的面板上设置有显示结构、总开关、电流/电压开关、振动/流量开关、瞬态压力开关、宽带输出接口、信号输入接口、功率输出接口以及零点调整。所述的工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，是由光源、起偏器、法拉第旋转晶体、检偏器、电流环、光纤准直器和可调电源构成，激光光源通过光纤与光纤准直器、起偏器依次相连，起偏器与法拉第旋转晶体紧密相连，法拉第旋转晶体与检偏器紧密相连，检偏器通过光纤准直器、光纤至输出，连接到设置在动态传感实验仪壳体面板上的功率输出接口，其中，电流环与可调电源相连，并且，电流环环绕光纤准直器、起偏器、法拉第旋转晶体、检偏器以及光纤准直器。所述的工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，包括有激光光源、光纤准直器、起偏器、电光晶体、检偏器、光纤准直器、纵向电场以及可调电源构成，光源通过光纤和光纤准直器与起偏器相连，起偏器与电光晶体紧密相连，电光晶体与检偏器紧密相连，检偏器通过光纤和光纤准直器至输出，连接到设置在动态传感实验仪壳体面板上的功率输出接口，其中，可调电源绕在电光晶体上，形成纵向电场。所述的振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构，包括有宽带光源；光耦合器；以及由基座、质量块、位于基座和质量块上的悬臂梁弹性体、粘贴在悬臂梁弹性体上的光纤光栅、设置在基座底端的振源体组成的振动传感结构构成，宽带光源通过光纤与光耦合器的输入端相连，光耦合器的第一输出端与粘贴在悬臂梁弹性体上的光纤光栅相连，光耦合器的第二输出端为振动传感实验的输出端P3与设置在壳体内的连接显示结构的解调结构相连。流体的流速和流量及涡旋原理的实验结构，包括有贯通的筒体、涡轮、第一光纤光栅和支撑第一光纤光栅的载体、第二光纤光栅和支撑第二光纤光栅的载体，其中，涡轮、第一光纤光栅和支撑第一光纤光栅的载体、第二光纤光栅和支撑第二光纤光栅的载体，依次沿贯通的筒体的轴向设置在筒体内，第一光纤光栅输出端和第二光纤光栅输出端分别伸出到筒体的外侧，流体由筒体的临近涡轮的口流入，从筒体的临近第二载体的口流出。所述的瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构，包括有爆炸体；光耦合器；宽带光源；以及由密封弹性体、位于密封弹性体内的光纤光栅、与光纤光栅相连并伸出密封弹性体外部的光纤组成的光纤光栅传感器构成，其中，宽带光源通过光纤与光耦合器的输入端相连，光耦合器的第一输出端与伸出光纤光栅传感器一端部的光纤相连，光纤光栅传感器的另一端部嵌入密封弹性体的壁内，光耦合器的第二输出端作为光振动输出，并通过设置在动态传感实验仪的壳体的面板上的信号输入接口连接设置在壳体内的解调结构。本专利技术的动态传感实验仪，是动态传感测量光纤光栅动态传感的实验仪。通过本实验仪的实验，可以使学生了解动态传感与静态传感的不同，可以使学生了解和掌握光纤光栅动态传感器设计原理和方法，以及了解和掌握动态传感量的解调原理和方法。附图说明图1是本专利技术实验仪的面板结构示意图；图2是本专利技术实验仪中解调结构的结构示意图；图3是工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构的结构示意图；图4是工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构的结构示意图；图5是振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构的结构示意图；图6是图5中的振动传感结构的示意图；图7是卡门涡流流速和流量及卡门涡旋原理的实验结构的结构示意图；图8是图7断面结构示意图；图9是瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形记录测量实验结构示意图；图10是图9中的光纤光栅传感器的结构示意图。其中1显示结构2总开关3电流/电压开关4振动/流量开关5瞬态压力开关 6宽带输出接口7信号输入接口8功率输出接口 9零点调整11光源 12起偏器13法拉第旋转晶体14检偏器 15电流环16、17光纤准直器18可调电源 20光纤 22起偏器23电光晶体 24检偏器 25纵向电场 26光纤准直27光纤准直器28可调电源 30电子放大器31基座32质量块33悬臂梁弹性体34宽带光源35光纤光栅36振源体37光耦合器38线性滤波器39光电二极管40振动传感结构41光纤光栅传感器42光耦合器43爆炸体44光纤 45光纤光栅 46密封弹性体51涡轮 53a第一光纤光栅53b第二光纤光栅53b54a载体 54b载体 55筒体 A壳体P1、P2、P3、P4a、P4b、P5输出 F气体流动方向具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的动态传感实验仪做出详细说明。本专利技术的动态传感实验仪，包括有工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构；工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构；振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构；流体的流速和流量及涡旋原理的实验结构；瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构，其中，工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态传感实验仪，其特征在于，包括有：工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构；工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构；振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构；流体的流速和流量及涡旋原理的实验结构；瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构，其中，工频电流传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，工频电压传感幅度、波形频率记录和测量实验结构，振动传感的幅度、波形频率记录和测量实验结构，流体的流速和流量及涡旋原理的实验结构均设置在动态传感实验仪的壳体（Ａ）内，它们的输入端与设置在壳体（Ａ）内的光源相连接，它们的输出分别与设置在壳体（Ａ）内的连接显示结构的解调结构以及功率输出接口相连；瞬态压力传感幅度和瞬态压力变化波形的记录和测量实验结构设置在壳体（Ａ）的外部，其输入端与设置在壳体（Ａ）内的光源相连接，输出与设置在壳体（Ａ）内的连接显示结构的解调结构相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董苏姗，刘志国，杨祥鹏，
申请(专利权)人：天津爱天光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]