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基于光信号的高精度振动测量装置及系统制造方法及图纸

技术编号:31695049 阅读:23 留言:0更新日期:2022-01-01 10:55
本申请涉及基于光信号的高精度振动测量装置及系统,具体而言,涉及振动检测领域。本申请提供的基于光信号的高精度振动测量装置包括:外壳、第一弹性层、第一金属颗粒层和反射层,当待测表面发生振动时,该第一弹性层在外界振动的力的作用下发生同频率振动,第一弹性层带动第一金属颗粒层发生振动,进而改变该第一金属颗粒层内部相邻的金属颗粒之间的间距,从而改变该第一金属颗粒层内的金属颗粒与光的耦合情况,从而改变光经过该第一金属颗粒层后的光谱,通过检测出射光的光谱的变化情况,并根据该出射光的光谱变化情况与待测振动信息的对应关系,得到该待测振动信息。得到该待测振动信息。得到该待测振动信息。

【技术实现步骤摘要】
基于光信号的高精度振动测量装置及系统


[0001]本申请涉及振动检测领域,具体而言,涉及一种基于光信号的高精度振动测量装置及系统。

技术介绍

[0002]振动是宇宙普遍存在的一种现象,总体分为宏观振动(如地震、海啸)和微观振动(基本粒子的热运动、布朗运动),由于振动可能造成设备性能不稳定、失灵、甚至引起元器件和设备的破坏,特别是产生的共振危害更大,因此,人们为了日常生活安全,和工业上产的安全均需要对振动进行检测。
[0003]现有技术中对振动的检测的方法有电测法和机械法,其中电测法将被测对象的振动量转化为电量,然后用电量测量仪器进行测量;机械法是利用杠杆原理将振动量放大后直接记录下来。
[0004]但是,电测法易受电磁干扰,抗干扰能力弱,在有磁场的环境下工作得出的测量结果将不准确;机械法的频率范围以及动态范围窄,且测量时会给待测物加上一定的负荷,影响测量结果,综上两种测量方法都有自己的缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种基于光信号的高精度振动测量装置及系统,以解决现有技术中电测法易受电磁干扰,抗干扰能力弱,在有磁场的环境下工作得出的测量结果将不准确;机械法的频率范围以及动态范围窄,且测量时会给待测物加上一定的负荷,影响测量结果,综上两种测量方法都有自己的缺点的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术实施例采用的技术方案如下:
[0007]第一方面,本申请提供一种基于光信号的高精度振动测量装置,装置包括:外壳、第一弹性层、第一金属颗粒层和反射层,外壳空腔结构,且外壳的一个面为透光面,第一弹性层、第一金属颗粒层和反射层均设置在外壳内部,其中,第一弹性层设置靠近透光面设置,第一金属颗粒层设置在第一弹性层远离外壳的透光面的一侧,反射层设置在外壳中与透光面相对的面的内壁上,且反射层与第一金属颗粒层之间设置有间隙。
[0008]可选地,该装置的反射层与第一金属颗粒层之间的间隙中填充有填充液。
[0009]可选地,该第一弹性层内部周期设置有多个孔洞。
[0010]可选地,该第一弹性层上的多个孔洞的形状为菱形或三角形。
[0011]可选地,该装置还包括第二弹性层和第二金属颗粒层,第二弹性层设置在反射层靠近第一金属颗粒层的一侧,第二金属颗粒层设置在第二弹性层靠近第一金属颗粒层的一侧。
[0012]可选地,该第二弹性层内部周期设置有多个孔洞。
[0013]可选地,该第二弹性层上的多个孔洞的形状为菱形或三角形。
[0014]第二方面,本申请提供一种基于光信号的高精度振动测量系统,系统包括:光源、
光谱仪和第一方面任意一项的基于光信号的高精度振动测量装置,光源和光谱仪分别设置在装置的外壳的透光面的外侧,其中,光源用于产生连续光信号,光谱仪用于检测装置反射光的光谱。
[0015]本专利技术的有益效果是:
[0016]本申请提供的基于光信号的高精度振动测量装置,装置包括:外壳、第一弹性层、第一金属颗粒层和反射层,外壳空腔结构,且外壳的一个面为透光面,第一弹性层、第一金属颗粒层和反射层均设置在外壳内部,其中,第一弹性层设置靠近透光面设置,第一金属颗粒层设置在第一弹性层远离外壳的透光面的一侧,反射层设置在外壳中与透光面相对的面的内壁上,且反射层与第一金属颗粒层之间设置有间隙;当需要对振动信息进行检测时,将本申请的装置粘贴在待测表面,并使用光信号从该外壳的透光面进入到该外壳内部,光信号依次经过该第一弹性层、第一金属颗粒层到达该反射层,该反射层将该光信号反射进入该第一金属颗粒层和第一弹性层,之后从该外壳的透光面出射,当待测表面发生振动时,该第一弹性层在外界振动的力的作用下发生同频率振动,第一弹性层带动第一金属颗粒层发生振动,进而改变该第一金属颗粒层内部相邻的金属颗粒之间的间距,从而改变该第一金属颗粒层内的金属颗粒与光信号的耦合情况,从而改变光信号经过该第一金属颗粒层后的光谱,通过检测出射光的光谱的变化情况,并根据该出射光的光谱变化情况与待测振动信息的对应关系,得到该待测振动信息;由于本申请将待测振动信息转化为出射光的光谱变化情况,现有技术对出射光的光谱变化的测量准确性和灵敏度均较高,则使得通过光线的光谱得到的待测振动信息具有高准确性和该灵敏度的特性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一实施例提供的一种基于光信号的高精度振动测量装置的结构示意图;
[0018]图2为本专利技术一实施例提供的一种基于光信号的高精度振动测量装置的截面示意图;
[0019]图3为本专利技术一实施例提供的一种基于光信号的高精度振动测量装置的另一种截面示意图;
[0020]图4为本专利技术一实施例提供的另一种基于光信号的高精度振动测量装置的结构示意图;
[0021]图5为本专利技术一实施例提供的另一种基于光信号的高精度振动测量装置的截面示意图。
[0022]图标:10

外壳;20

第一弹性层;30

第一金属颗粒层;40
‑ꢀ
反射层;50

第二弹性层;60

第二金属颗粒层。
具体实施方式
[0023]现将详细参照本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,将通过参照附图来说明所述实施例,以便解释本专利技术。
[0024]图1为本专利技术一实施例提供的一种基于光信号的高精度振动测量装置的结构示意图;图2为本专利技术一实施例提供的一种基于光信号的高精度振动测量装置的截面示意图;图
3为本专利技术一实施例提供的一种基于光信号的高精度振动测量装置的另一种截面示意图;如图1、图2和图3所示,本申请提供一种基于光信号的高精度振动测量装置,装置包括:外壳10、第一弹性层20、第一金属颗粒层30和反射层40,外壳10空腔结构,且外壳10的一个面为透光面,第一弹性层20、第一金属颗粒层 30和反射层40均设置在外壳10内部,其中,第一弹性层20设置靠近透光面设置,第一金属颗粒层30设置在第一弹性层20 远离外壳10的透光面的一侧,反射层40设置在外壳10中与透光面相对的面的内壁上,且反射层40与第一金属颗粒层30之间设置有间隙。
[0025]为了便于理解方案,以下对各部分分别进行介绍:
[0026]①
外壳10设置为空腔结构,空腔结构内部设置有第一弹性层20、第一金属颗粒层30和反射层40,且该外壳10的一个面为透光面,即该外壳10的一个面设置为透光材料,用于外界的光信号通过该透光面透射进入该外壳10的内部,并且该外壳10 内部的光信号通过该透光面出射,该外壳10的尺寸和形状根据实际需要进行设置,在此不做具体限定。为了方便说明,在此以该该外壳10的形状为长方体结构进行举例说明,该外壳10 上设置的透光面可以是该外壳10的一个完整的面全部设置为透光材料,也可以为该外壳10一个面上的一部分结构设置为透光材料,使得光信号可以通过该外壳10的透光面进出该外壳10,且该外本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光信号的高精度振动测量装置,其特征在于,所述装置包括:外壳、第一弹性层、第一金属颗粒层和反射层,所述外壳空腔结构,且所述外壳的一个面为透光面,所述第一弹性层、所述第一金属颗粒层和所述反射层均设置在所述外壳内部,其中,所述第一弹性层设置靠近所述透光面设置,所述第一金属颗粒层设置在所述第一弹性层远离所述外壳的所述透光面的一侧,所述反射层设置在所述外壳中与所述透光面相对的面的内壁上,且所述反射层与所述第一金属颗粒层之间设置有间隙。2.根据权利要求1所述的基于光信号的高精度振动测量装置,其特征在于,所述装置的所述反射层与所述第一金属颗粒层之间的间隙中填充有填充液。3.根据权利要求2所述的基于光信号的高精度振动测量装置,其特征在于,所述第一弹性层内部周期设置有多个孔洞。4.根据权利要求3所述的基于光信号的高精度振动测量装置,其特征在于,所述第一弹性层上的多个所述孔洞的形状为菱形或三角形。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘翡琼
申请(专利权)人:刘翡琼
类型:发明
国别省市:

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